Магнитный усилитель

О ПИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Респубпин(51)М. Кл. Н 03 Р 9/00 Государственный комитет СССР но деяам изобретений н открытий(5 З) УДК б 21,318, .435.3 (088.8) Дата опубликования описания 1802.80(54) МАГНИТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ Изобретение относится к области электротермических устройств для термообработки изделий с нагревом токами высокой .частоты, а более конкретно к устройствам согласования источника питания с нагрузкой в электротермических установках. Магнитный усилитель может быть использован для плавного изменения мощности, йереда" ваемой в нагреваемое изделие, при . неизменном напряжении генератора либо для стабилизации отдельных параметров режима нагрева при колебаниях подводимого напряжения высокой частоты.Известны трансформаторы и авто-. трансформаторы с плавным регулированием и магнитные усилители, содержацие дополнительные обмотки подмагничивания (1.применение таких устройств для работы на повышенных частотах затруднено из-эа большого поля рассеяния обмоток.Из известных устройств согласования высокочастотного источника питания с нагрузкой наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является конструкция авто трансформатора с плавным регулированием для работы на повышенной частоте (21, Автотрансформатор представляет собой двухтактный трансформаторный магнитный усилитель, состоящийиз двух частей - трансформаторной идроссельной, Обмотки переменного тока автотрансформатора выполнены сравномерно-плотной навивкой проводников в виде отдельных секций длякатушек как первичной, так и вторичной обмОток. 15Такой автотрансформатор из-эа плот;ной навивки обмоток в дроссельнойчасти и значительных эквивалентныхрасстояний между секциями в трансформаторной части имеет резко падающуюнагрузочную характеристику, особенно при повышении рабочей частоты иноминального значения тока нагрузки, В то время, как для работы напромышленной частоте известны мощныемагнитные усилитеди (до 250 кВА вединице и выше), конструкции для частот порядка нескольких килогерц поукаэанной причине имеют выходнуюмощность, меньшую на порядок и ни- жееЦелью изобретения является улучшение нагрузочных характеристик магнитного усилителя и расширение егочастотного диапазона,Указанная цель достигается тем,что каждый виток обмоток переменного тока выполнен из двух электрически соединенных между собой, например,спаянных, полувитков. Один полувитокпредставляет собой широкую шину, другой выполнен из трубки. Широкая шинд (Овторичной обмотки располагается сминимально допустимыми зазорами между шинами витков первичной обмотки.Трубчатые полувитки первичной и вторичной обмоток максимально возможноудалены друг от друга.15На чертеже изображен магнитныйусилитель.Магнитопровод 1 (его часть на чертеже приподнята) магнитного усилителя представляет собой четыре отдельных блока. Первичная двухвитковая "обмотка 2 охватывает все блокимагнитопровода. Вторичная одновитковая обмотка 3 имеет форму восьмер- .ки., каждая петля которой охватываетпо два блока магнитопровода. Виткикак первичной, так и вторичной обмоток выполнены из двух электрическисоединенных полувитков каждый: шинного 4 и трУбчатого 5, Шина вторичнойобмотки 3 расположена между шинамипервичной обмотки 2 с минимально допустимым зазором, а трубки полувитковобмоток максимально возможно удаленыдруг от друга (в зависимости от конс- Зтрукцииокон магнитопровода),Обмотки переменного тока, первичная 2 и вторичная 3, включены так,что магнитные потоки, создаваемыеими в блоках магнитопровода, охва Оченных шинным полувитком обмоток,направлены встречно, а в эхваченныхтрубчатым полувитком обмоток, - со-гласно,Таким"образом, шинная часть 4 обмоток переменного тока являетсятрансформаторной, а трубчатая 5дроссельной, Соответственно и обмотки постоянного тока (обмотки подмагничивания. на чертеже не показа Оны) соединены так, что при подачесигнала управления сердечники, охваченнЬе шинами 4, размагничиваются,а трубками 5, намагничиваются,магнитный усилитель работает следую.цим образом,При изменении сигнала в обмоткахпостоянного тока происходит изменение магнитного состояния сердечниковмагнитопровода 1, при этом перераспределяется магнитный поток частей обмоток переменного тока. С Увеличением сигнала управления магнитныйпоток шинной части 4 возрастает, атрубчатой части 5 уменьшается, инаоборот, при уменьшении сигнала 65 управления магнитный поток шинной части обмоток перемэнного тока уменьшается, а трубчатой возрастает, При этом происходит перераспределение напряжения, приложенного к первичной обмотке, и заземление выходного напряжения, обусловленного разностью напряжений на трубчатой и шинной частях обмоток переменного тока. За счет того, что в дроссельной (трубчатой) части обмотки имеют благодаоя своей конструкции минимальную индуктивность, а в трансформаторной (шинной) части - минимальное рассеяние, указанная разность напряжений больше, чем при равномерной навивке Обмоток переменного тока, и пределы регулирования напряжения шире.Снижение реактивного сопротивления обмоток дроссельной части предлагаемого магнитного усилителя позволяет без увеличения габаритных размеров и веса значительно увеличить мощность на выходе или повысить частотный рабочий предел, или то и другое одновременно по сравнению с известными регулирующими устройствамиподобного типа.Данный магнитный усилитель может быть использован для плавного измене-. ния мощности, передаваемой в нагреваемое изделие, либо для стабилизации отдельных параметров режима нагрева, т.е. может быть использован в качестве регулятора режима нагрева в системах как централизованного, так и индивидуального питания нагревателей. Также имеется возможность включения магнитного усилителя в качестве исполнительного оргийна в системах автоматического регулирования нагревателей.Формула изобретенияМагнитный усилитель, выполненныйпо двухтактной трансформаторнойсхеме иэ трансформаторной и дроссельной частей, содержащий магнитопроводы, первичную и, вторичную обмоткипеременного тока и обмотки подмагничивания, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения нагрузочных характеристик усилителя и расширения диапазона его.рабочих частот, каждый виток обмоток переменного тока выполнен из полувитков, например, в виде шин в трансформаторной части и в виде трубки в дроссельной части усилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 370 В 775,кл. 323-22, 1973.2. Донской А,В. Высокочастотныеэлектротермические установки, М,-Л.,Госэнергоиздат, 1961, с. 101.716133 Составитель В. Мясниковаедактор Т. Юрчи кова Техред М. Келемеш КоРРектоР В. Вут яга ПодписноеР/5 илиал ДПППатент , г.ужгород, ул.Проектная,Заказ 9541/47 Тираж 9 ЦНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва Ж, Рауш