Устройство для стабилизации напряжения выпрямленного тока

стройства для стабил ыдаче авторского свидетельства Уже известны выпрямительные установки, в которых напряжение выпрямленного тока поддерживается постоянным вследствие использования различного рода реле, воздействующих ца приборы, изменяющие угол зажигания применяемых в выпрямителе управляемых вентилей, но обычно такие устройства сложны и малочувствительны. Поэтому в настоящем изобретении предполагается достичь стабилизации отдаваемого выпрямителем напряжения, применяя специальную особым образом включенную чувствительную диференциальную реактивную катушку.На чертеже фиг, 1 изображает примерную принципиальную схему предлагаемого устройства для стабилизации напряжения выпрямленного тока; фиг. 2 - векторную диаграмму сеточного напряжения; фиг. 3 - график изменения токов в обмотках указанной диференциально включенной реактивной катушки.На чертеже 1 обозначает сеть переменного тока, 2 - шины постоянного тока, 3 - ртутный выпрямитель (последний взят трехъанодным, в виду того, что применена двухполупериодная схема со вспомогательным вентилем), 4 - управляемые аноды, 5 - вспомогательный анод, б - силовой трансформатор (однофазный), 7 - сглаживающая реактивная катушка в цепи выпрямленного тока.Ф (368) ТВО НА ИЗОБРЕТ(НИЕ пряжения выпрямленно бата, заявленному 7 мая 1933 го128315).публиковано 31 декабря 1934 года. На сетке управляемых анодов 4 с помощью трансформатора 1 О подается переменное напряжение, фаза которого определяет угол зажигания анодов 4, а следовательно, и величину. выпрямленного напряжения.Переменное напряжение к сеточному трансформатору 10 подводится от трансформатора 9 через посредство фазосдвигающей схемы, состоящей из сопротивлений активного 12 и индуктивного 13. На фиг. 2 изображена векторная диаграмма сеточного напряжения.На этой диаграмме о анода - вектор напряжения сети переменного тока, а следовательно, и вектор анодного напряжения; и. - вектор напряжения вторичной обмотки трансформатора 9. Угол ; между о и з анода задается с помощью вспомогательного фазовращающего устройства 19 (последнее может состоять, например, из комбинации активных и реактивных сопротивлений; ои эобозначают соответственные падения напряжений на активном сопротивлении 12 и на индуктивном 13. Век.тором и обозначено напряжение вторичной обмотки трансформатора 10. Это и будет то напряжение, которое -подается на сетки управляемых анодов 4.Угол зажигания анодов 4 определяется углом сдвига фаз между анодным и сеточным напряжениями, т. е. между вектором ои о анода, На чертеже этот угол обозначен буквой ". Вполне очевидно, что если созданный приспособлением 19 сдвиг фаз остается постоянным н величина сопротивления 12 также остается неизменной, величина угла зажигания будет определяться исключительно величиной индуктивности 13.Из теории управляемых выпрямителей известно, что отдаваемое выпрямителем напряжение можно выразить фор. мулой для схемы с вспомогательным вентилем:Ж, и р .гтг =(соз - 2 ) Здесь Е обозначает амплитуду выпрямляемого переменного напряжения; и - число фаз выпрямителя; щ - круговую частоту выпрямляемого тока;индуКтивность анодных цепей выпрямителя (это может быть, например, самоиндукция рассеяния силового трансформатора); 1 - ток нагрузки выпрямителя.Из формулы видно, что вся задача поддержания постоянного напряжения вьгпрямленного тока сводится к тому, чтобы при малейшем изменении о, чтодг ) может произойти благодаря изменению Е или 1, индуктивность обмотки 13 соответственно менялась бы так, чтобы вызываемые ею изменения угла зажигания . приводили напряжение выпрямленноо тока к,его прежнему значению,В предлагаемом изобретении предполагается осуществить такое изменение индуктивности 13 следующим способом, На сердечнике реактивной катушки 77, на которой намотана обмотка 73, находится диференциальная обмотка 74. Каждая половина последней состоит из одинакового числа витков. Магнитная проницаемость сердечника катушки 77 является поэтому функцией разности токов, текущих через обе половины обмотки 14. Когда эти токи равны, результирующие ампервиткн обмотки 14 равны нулю, насыщение сер. дечника катушки 17 велико и магнитная проницаемость его падает. Обе половины диференциальной обмотки питаются от напряжения выпрямленного Фтока. При этом одна из половин указанной обмотки 74 включена последовательно с активным сопротивлением 75, другая же - с управляемой лампой 16.На сетку лампы 1 б с помощью батареи 18 и потенциометра" 77 задано какое-то отрицательное смещение,На фиг, 3 дан график изменения токов в обеих половинах диференциальной обмотки катушки 14 в зависимости от величины прилагаемого к ним напряжения. График изменения тока, текущего через- ту половину обмотки катушки 15, которая является чисто активным сопротивлением, представляет собою прямую линию, проходящую через начало координат. На фиг. 3 эта линия обозначена буквой А. Зато график тока, текущего через всю половину обмотки, которая включена последовательно с управляемой лампой 1 б, имеет несколько-:другой внд, Пока величина выпрямленного напряжения о ( рл где тг, - отрицательное смещение, подаваемое на сетку лампы 1 б, а о. - коэфициент усиления лампы 1 б в т через эту половину обмотки вообще не идет,Когда же з становится,больше ро ток через ламйу 1 о начинает проходить,.возрастая по прямой, тангенс угла наклона которой к оси абсцисс равен1 йр,Под Яг мы подразумеваем внутрен.нее (диференциальное) сопротивлениелампы, График изменения тока, черезлампу 1 б, а следовательно, и черезсоответствующую ноловину диференциальной обмотки обозначен на фиг, 3буквой Б, Для получения в предлагае.мом стабилизирующем устройстве боль-,шой чувствйтельности необходимо, чтооывнутреннее сопротивление лампы 1 б былов несколько раз меньше сопротивле-ния 15. Иными словами прямая Б должна подниматься значительно круче, не.жели прямая Л. Этого можно дости.гнуть, выбрав лампу И с достаточнобольшей крутизной и с малымкоэ.фициентом усиления,Пусть будет иметь место регулировка, при которой отдаваемое напря.жение определяется абсциссой (фиг, 3), Степень насыщения сердечника катушки 13 определяется, как сказано ранее, разностью токов, текущих через обе половины обмотки 14, На фиг. 3 эта разность представлена отрезками х - х, Рассматривая фиг. 3, можно убедиться, что всякие незначительные изменения напряжения выпрямленного тока о будут вызывать весьма резкие изменения величины отрезка х - х. Можно, например, .добиться того, чтобыпри изменении о всего на несколько долей процента результирующие ампер - витки диференциальной обмотки 14 мерялись в несколько раз. Вызываемые этим изменения магнитной проницаемости сердечника катушки 11 являются причиной соответствующих изменений индуктивности катушки 13,При этом, если выпрямленное напряжение почему-либо получит тенденцию к возрастанию, то отрезок х - х уменьшится насыщение сердечника катушки 13 упадет, индуктивность последней увеличивается, благодаря чему угол зажигания р возрастает настолько, чтобы парализовать возрастание о,Если же, наоборот, о станет падать, отрезок х - х возрастает, насыщение сердечника катушки 13 увеличится, индуктивность ее упадет и угол - уменьшится настолько, чтобы поднять з до прежней величины. Изменяя величину отрицательного смещения, подаваемого на сетку лампы 16, можно сдвинуть ее характеристику в положение, изображенное на фиг. 3 пунктиром (прямые С и Д). При таком перемещении характеристики предлагаемое устройство будет стабилизировать уже не напряжениеа какие - то новые напряжения о" и Отсюда видно, что для регулировки величины напряжения выпрямленного тока достаточно менять только величину мещения на сетке лампы 76.При этом, раз будучи установленной, величина о в дальнейшем уже автоматически поддерживается постоянной при любых изменениях Е, или тока нагрузки. Предмет изобретения.1, Устройство для стабилизации напряжения выпрямленного тока, отличающееся применением реактивной катушки 11 с обмоткой 14, состоящей издвух диференциально намотанных частей, включенных на выпрямленное напряжение в од последовательно с активным регулируемым сопротивлением15, а другая - последовательно с управляемой лампой 1 б, с тем, чтобы приотклонении выпрямленного напряженияот установленного значения происходилорезкое изменение сопротивления магнит-ной цепи реактивной катушки 17, а сле.довательно, самоиндукции, размещенной на указанной магнитной цепи обмотки 13, что обусловливает изменениефазы подаваемого на сетку выпрямителя напряжения.2, Форма выполнения устройства пои. 1, отличающаяся тем, что, с цельюрегулирования величины стабилизируемого напряжения выпрямленного тока,величина отрицательного смещения, подаваемого на сетку лампы 1 б, можетбыть изменяема, например, при помощипотенциометра 77,3. Форма выполнения устройства попп. 1 и 2, отличающаяся тем, что величина сопротивления 15 взята в несколькораз превышающей внутреннее сопротивление (диференциальное) лампы 1 б.