Стабилизатор переменного тока

(51 С 1/12,Т СССРТНРЫТИЙ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯМГ СНИДКтяпьСтву СПИ АВТОРСК 1, о.т второй ин е од первоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КО 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ(71.) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии приТомском ордена Октябрьской Революциии ордена Трудового Красного Знамени.политехническом институте им. С.И.Ки- .рова(56) Гутников В.С, Интегральнаяэлектроника в измерительных устройствах. Л "Энергия", 1980, с. 114 Авторское свидетельство СССР У 462173, кл. С 05 Г 1/56, 1970. (54)(57) 1. СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий регулирующий блок, выход которого соединен с первичной обмоткой трансформатора, вторичная обмотка которого одним выводом соединена с первым выводом датчика тока, выход которого через цепь обратной связи подключен к управляющему входу регулирующего блока, о т л и ч а ющ и й с я тем, что с целью повышения надежности и быстродействия, в него введены многоканальный коммутатор, первый электронный ключ цепочка встречно-последовательно соединенных стабилитронов, узел уиравления, а регулирующий блок вынолнен в виде последовательно соединенных первого управляемого усилителя, второго ключа и второго усилителя, причем клеммы для подключения л наг рузок через многоканальный коммутатор подсоединены к другому выводу вторичной обмотки трансформатора, второй вывод датчика тока подключен к общей шине, первый электронный ключ и цепочка встречно-последовательно соединенных стабилитронов подключены к выводам первичной обмотки трансформатора, управляющие входы первого, второго электронных ключей и многоканального коммутатора подсоецинены к узлу управления, который содержит источник пусковых импульсов, триггер, инвертор, два .формирователя коммутационных импульсов, дифференцирукицую цепь, одновибратор и распределитель коммутационньм импульсов, при этом выход источника пусковых импульсов через триггер подключен к входам инвертора,первого формирователя коммутацион, ных импульсов и дифференцирующейцепи, выход инвертора через второйформирователь коммутационных импульсов соединен с выходом узла уп-,равления,подключенного куправляющим .входам первого и второго электронных ключей, выход первого формирователя соединен с выходом узла управления, подключенного к управляющемувходу второго электронного ключа, авыход дифференцирующей цепи черезпоследовательно соединенные одновибратор ираспределитель коммутационных импульсов подключен к выходуузла управления, соединенного суправляющими входами многоканального коммутатора. 2, Стабилизатор по а ю щ и й с я тем,лектронный ключ выпол ух ключевых элементого из которых является первым выводом электронного ключа, а выходсоединен через второй ключевой эле 1166081мент с общей шиной и подключен квторому выводу электронного ключа.5 Изобретение относится к электротехнике и может найти применение вавтоматизированных измерительныхкомплексах переменного и постоянноготоков при поточных поверках и градуировках счетчиков электрическойэнергии, цифровых приборов постоянного и переменного токов.Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия, 10Па фиг, 1 приведена функциональная схема стабилизатора переменноготока, на фиг. 2 - пример реализацииузла управления стабилизатора переменного тока.Стабилизатор переменного токасодержит входную шину 1, регулирующий блок 2, выполненный на первомусилителе 3, электронном ключе 4,втором усилителе 5, выходной трансформатор 6 с первичной обмоткой 7,вторичную обмотку 8, электронныйключ 9, цепочку встречно-последовательно включенных стабилитронов 10,многоканальный коммутатор 11, электромеханические ключи 12 и 13, нагрузки 14 и 15, узел 16 управленияэлектронными и электромеханическимиключами. Электронный ключ 4 можетбыть выполнен на базе двух ключевыхэлементов 17 и 18. Стабилизатор содержит также датчик 19 тока,1Входная шина 1 подсоединена квходу регулирующего блока 2, а именно к первому входу первого усилителя 3. Его выход через электронныйключ 4 подсоединен к входу усилителя 5, к выходу которого подсоедине-на первичная обмотка 7 трансформатора 6. Второй вывод обмотки 7 подклю О.чен к общей шине, Между выводамипервичной обмотки трансформаторавключен электронный ключ 9 и цепочка встречно-последовательно соединенных стабилитронов 10. Первый вывод первичной обмотки 8 трансформатора 6 подсоединен к общей шине через датчик 19 тока. Второй вывод вторичной обмотки трансформатора ,подсоединен к входной шине многоканального коммутатора 11, который выполнен на электромеханических к.дючах 12, 13, , и , к неподвижным контактам которых подключены нагрузки 14, 15, и . Управляющие входы электронных ключей 9, 17 и 18 электромеханических ключей 12, 13, , П подсоединены к узлу 16 управления.Стабилизатор переменного тока работает следующим образом.В исходном состоянии нагрузка 14 через включенный электромеханический ключ 12 подсоединена к вторичной обмотке 8 трансформатора 6, Электро-. механические ключи 13, , и и электронные ключи 9 и 18 выключены, а электронный ключ 17 включен,Пусть на входную шину 1 подано напряжение. В этом случае через электромеханический ключ 12 и нагрузку 14 протекает выходной ток стабилизатора.Пусть требуется отключить нагрузку 12 от входной шины многоканального коммутатора 11 и подключить нагрузку 15.Процесс подключения нагрузки 15 к выходу стабилизатора переменного тока можно пояснить с помощью трехз.тапов.Первый этап. По команде узла 16 управления выключается электронный ключ 17 и одновременно включаются электронные ключи 9 и 18Это обесточивает входную цепь электронного усилителя 5. При этом цепочка встречно-последовательно соединенных стабилитронов 10 ограничивает амплиту-ч ду ЭДС самоиндукции первичной обмотки 7 трансформатора 6, сокращая длительность стадии выключения трансформатора.3 116608Второй этап. В обесточенном состоянии трансформатора 6 по команде сузла 16 управления одновременно выключается электромеханический ключ. 12 и включается электромеханическийключ 13. При этом процесс переключения не превышает 10 мс,Третий этап.По команде с узла 16 управлениявыключаются электронные ключи 9 и 18 .,ри одновременно включается электронный ключ 17, при этом суммарнаядлительность переходных процессовпереключения электронных ключей 9,17 и 18 не превышает 10 мкс, послечего выходной уровень напряженияс усилительного каскада 3 оказывается поданным на вход усилительногокаскада 5. Это обеспечивает требуемыйуровень тока в нагрузке 15. 10Поскольку включение и выключениеэлектромеханических ключей 12, 13,многоканального коммутатора11 происходит при обесточенномсостоянии трансформатора 6, то принципиально исключено образованиеэлектрической дуги и подгорание между их подвижными и неподвижными контактами.Таким образом, в предлагаемомстабилизаторе переменного тока достигнуто бездуговое и безыскровоевключение и выключение электромеханических ключей 12, 13, , Н, аследовательно, реализована высокаянадежность его в работе.35 Узел управления содержит источник 20 пусковых импульсов, триггер 21, работающий в счетном режиме, первый Формирователь 22 коммутационных импульсов управления электронным ключом 17, инвертор 23, второй Формирователь 24 коммутационных импульсов для управления электронных ключей 9 и 18, дифференцирующую цепь 25, одновибратор 26, распределитель 27 коммутационных импульсов многоканального коммутатора 11. Входные импульсы напряжения источника 1 пусковых импульсов используются для запуска триггера 21, работающего в счетном режиме, Его выходные импульсы напряжения через формирователь 22 коммутационных импульсов поступают на управляющий вход электронного ключа 1 устройства (фиг. 1), Одновременно выходные импульсы триггера 21 инвертируются инвертором 23 и через второй формирователь 24 коммутационных импульсов поступают к управляющим входам электронных ключей 9 и 18, Кроме того, выходные импульсы триггера 21 дифференцируются дифференцирующей цепочкой 25, первый выходной импульс которой используется для запуска одновибратора 26, Его выходные импульсы напряжения используются для запуска распределителя 8 коммутационных импульсов многоканального коммутатора 11."Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 863ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений 35, Москва, ЖРаушс Подписноекомитета СССРи открытийая наб д. 4/5 Ъф фьь