Трансформатор постоянного тока

111744344 ОПЙСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН И Я К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик. А. Евликов и Всплуатации Всеимени В. И. Лен имени ХХ 11 съе(71) Заявитель Отдел изучения э институтаИзоорстсиис относится к элсктроизмсритсл 1 цюи технике и может использовдтьсл вмощных ирсобрдзовдтслях для измеренияиосто 5 шиого тока.Извесив Транс(110 рмдторы пост 051 ии 010тока, содсрждгцис двд фсрромагиитиых ссрдсчиикд, источник переменного напряжения,диоды и нагрузку 1.Напряжение ца нагрузке в таких устройствах имеет форму пульсирующего напряжсии 5 с отссчкоц, т. с. с провалами напряженц 51 до нуля в течение части периода.Ндиболес близким по тсхпичсской сушности к предлагаемому является трансформатор постоянного тока, содержащий два фсрромдп 1 итиых серде ии 1 ка, первичные обмотки которых соединены последовательно-согласно, а вторичиыс - последовательновстрсчио, источник переменного напряжения, диод, резисторы, выпрямительиь 1 мост21Нсдостатком известных устройств явллстся иалцчис провалов во вторичном токе,что определяет большую часть его погрешности.Целью изобретения лгллстсл умспьшсииспогрсшиостц трансформатора постояшоготока путем устриСии 51 провалов во вторичном токе Ю, федяевоюзного электротехническ1 на на Волжской ГЭСзда КПСС Цель достигается тем, что г трансформаторе, содержащем двд фсрромагиитцых сердечника с послсдовдтсльио включенными первичными и втори шыми оботкдми, идГ 1 т 3 к Вы пр 51 м итсли ы и мОст, истоии 1 к исрсмсци 01 о напрлжсии, источник псремецного напряжения подключен к вто 1 зицым обмоткам и нагр.зкс чсрсз введенцыи токо- ограничивающий резистор п выпрямитель- и ный .Ост к которому пд стороцс 11 ьир 51 млс 1 и 1 ого напряжения параллельно подключш 1 дополццтслшО введенный в ст 1)011 ство тиристор, а упрдвляюший электрод тиристора через введенные в устройство диод и рс зистор подключен между согласно включенными вторичными обмотками причем число витков вторичной обмотки, подключенной к катоду тиристора, меньше, чем число витков другой вторичной обмотки.20 На фиг. 1 приведена принципиальнаясхема предлагаемого трансформатора постоянного тока; пд фиг. 2 - мапштцыс состояния сердечников; ца фиг. 3 - иапряжсция и токи в хдр 11 ктсрпых то 1 кях схемы.Трансформатор постоянного тока содержит два ферромагнитных сердечника 1, 2 с согласно-последовательно соедшеиным и первичными обмоткдми 3, 4 и вторичными 5, 6. Обмотка 6 имеет меньшее число витков, чем обмотка 5, К вторичным обмоткам 5, 6 подключена цспь, состоящая цз нагрузки 7 и выпрямцтельного моста 8, источника переменного напряжения 9. В цепь источника напряжения 9 включен токоограшчцвающий резистор 10, а выпрямительный мост зашунтирован ца стороне выпрямленного напряжения тцристором 11, управляющий электрод которого подключен черсз резистор 12 и диод 13 к точке ссединсепи вторичных обмоток 5, 6,Трансформатор работает следуощим ооразом.Положим, что ссрдечшцси 1 и 2 трансформатора цостозцшоо тока имеют прямоугольные характеристики цамяпшчцвацця, а сопротивление нагрузки 7 - активное. Когда источник цсремеипого иаирюксгия 9 отключен, в первичных обмотках 3, 4 имеется постояпный ток 4, входящий в обмотки, Кас показано па фиг, 2, оба сердечника насыщены, а их магнитное состояние характеризуется точками 0 иа храктерцстиках цамагпичивапия.Пусть в момент 11 включается источник переменного напряжения 9. В соцротивлсииях 7, 10 и вторичных обмоткх 5, 6 появляется возрастающий ток, который В сердечниках 1, 2 создает МДС, цяирвлс,цую встречно МДС псрвиепых оомоток 3, 4, Прц достижении вторичным током зслцчцныЕГ,2 1Гз(2) сердечник 1 выходит из цасьпцеци. и цячцП 2 ст 1 зяоотать ца Всртикалш 10 м уесткс х 1 рактсристики ц 1 мягцичц 13 яиц 51 В условц 51 храв(истца МДС, ирситствуя дальнейшемуросту вторичного тока. СсрдсецПк 2 остасС 51 цсыи 1 сциым, тяк кек сго Вт 01 зиц 1151 ООмозп(а 6 имеет мсцьшсс Иело вц:ков, чемобмотка 5 сердечника 1, и для равенств;МДС требуется больший вторичный ток.Магнитное состояние сердечников характср пзустся точками 1 (фиг. 2),1( Обмотке 5 приложено цаиряжеицсЬ ) У, зш 05 ) - г Л + Р: о) (1)где (,зП(з 1 - цяиряжснце цсточцика питаши 9.Напряжение источника цитяцця превышает падение напряжения па сопротцвлеииях 7, 10, поэтому ияпря 51(епис и 1 Обмотке5 положительное (фиг. 3).К моменту , индукция сердечника 1,цмеощего плоц 1 адь поперечного сечения 5,иолучет положительное црцрящснцс.ьВ = 1 Г,й01Ю.Ь,и достигает пасыцсии 5 (Т(3 Кез 2 иа фиг. 2).В,рцгццц ТОК ВоэрСЗ яст дО 1;С, ИццццГ,ц".при которой имеет место равенство МДС сердечника 2. Сердечник 2 выходит из цасыщеция, а ссрдсеиик 1 насыщается (точк 3 ца фпг. 2). Напряжсше, приложенное ра 1 сс к Оомотке О тсперь П 1 зиклядыВается и обмотке 6: 10 5 20 2 д 30 Зя Прц этом токс Вновь и(ступс рвсцстьо МДС сердечника 1 (точки 2 ц фиг. 2). Теперь з рсжцмс траисформгора ток нац наст работа 1 ссрдсчццк 1 ц к его вторив цой обмотке 5 прикладывается Отри:1 атсльиос папря 1 сецие (.-= - Я 7.Иидукция сердечника получает отрицательное приращение, а рабочая точка иа хар актер истшсс и амгц:чиваши сс 1 здсчпи к а 1 смещается цо Вертцкльиому участку вниз.В момент 3 ццтшоецсс пцржксицс умец - пестс 51,10 цу;151 и тц 1 зисто 11 11 закрывестс 5. Напряжение ца обмотке 5 вовь описыв- ется урависццсм (1, но цидукцця цродолжаст изменяться в Отрццтельную сторону, так как до момсцта,1Ь,),ьи ( . ,-)-Л,о) 40 яя 10 5 э(41 ц иитсг 1311. (2) мсишс е 1 ул 51. Р 2 оочя 51 то 1 П сс 1 здсчпик 1 1 в момслт 13 достигает точки 5 )зцг. 2). Пчпиая с момент 1 цапрязссццс Ь,; степОцтс 51 положительным и ицдукция начинст увеличиваться. Рабочая точи 1 сс 1 здсчиикя 1 ис 1 зсмсц 1 ется ВВс 1 зх по вертикальному участку характеристики иамапшч:шация, достигая точки 2 в момсцт 00 5 Через управляющий переход тц 1 зцстора 11 начинает протекать ток 1,= . ТиристорУ,.г(открывается и шуцтируст источник питания. Положцтельцос приращение шдукциц сердечника 2 опрсделяется врсмсцсм открытия ти 131 ст 0132 (Л ). Тяк как 31 зсмя Ок)зытц 51 тцристора несоизмеримо мало с периодом питающего цапряжеиия, то весьма мало и положительное приращение ццдукцш сердечника 2 (точка 4 на фиг, 2), После открытия тцристора исцясыщсцный ссрдечшк 2 цачпцаст работаь в режиме обычного трансформатора тока до тех цор, пока его рабочая точка ца характеристике намагничивания цс Езернется в точку 3.Напряжение на обмотке 6 прц этом рав - Е 10 Ь 6= - Д",(О.Так как сердсчцк 2 получил очець мало( положительное ирирапецис шдукции, то и 131 зсм 51 сго 132 ооты В Рсжиме РЕПсфОРМТО- ря ток (И") мало и соизмеримо с време.1 ОткРцтц 51 ти 1 зис 01311 (Л ) .11 ясыцсцце сердечника 2, ряботавше о в режиме рацсформтора тока, приво;1 ит к умсецшсцию Вторичного тока до всличи 1 ц1. В этот момент происходит кратковременное насьпцение сердечника 1, соответствующий кратковременный выход из насыщения сердечника 2, открытие тиристора 11, далее работа сердечника 1 в режиме трансформатора тока до момента 1 в и т. д,Таким образом, каждые полпериода питающего напряжения сердечник 1 намагничивается от источника питания и размагничивается первичным током, В течение всего времени втричный ток не изменяет направления и равен%- Лишь в моменты 1, 1вторичный токувеличивается до величины,= - И на время, соизмеримое с временем включения тиристора. Обмотки 3, 4 имеют равное число витков, а обмотка 6 имеет на 5 - .10 витков меньше, чем обмотка 5, поэтому увеличение токапроисходит на соответству-. ющую величину.При отсутствии первичного тока сердечника 1 насыщен, Тиристор открывается в начале каждого полупериода и шунтирует источник питания, В нагрузке протекает малый ток холостого хода.Применение описанного трансформатора постоянного тока для питания цепей измерения, зашиты и автоматики мощных преобразователей позволит существенно повысить точность и надежность в работе вторичных устройств. Кроме того, к сердечникам описанного трансформатора постоянного тока не предъявляются строгие требования прямоугольности характеристики намагничивания, что позволяет применять бо лее дешевые сорта стали,Формула изобретенияТрансформатор постоянного тока, содержащий два ферромагнитных сердечника с10 последовательно включенными первичнымии вторичными обмотками, нагрузку, источник переменного напряжения и выпрямительный мост, отличающийся тем, что,с целью уменьшения погрешности, источник15 переменного напряжения подключен к вторичным обмоткам и нагрузке через введенный в устройство токоограничивающий резистор и выпрямптельный мост, к которомуна стороне выпрямленного напряжения па 2 п раллельно подключен дополнительно введенный в устройство тиристор, управляющий электрод тиристора через введенные вустройство диод и резистор подключен между согласно включенными вторичными обмотками, приче число витков вторичнойобмотки, подключенной к катоду тиристора,меньше, чем число витков другой вторичной обмотки,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кобылэцкп А. Трансформаторы постоянного тока по мостовой схеме. Изв. ВУЗовЭлектромеханика, 1975, Мо 2, с, 126,рис. 1.2. Белицкая М. С., Лиманов Е. А, Трансформаторы постоянного тока и напряжения,Энергия, 1964, с. 14.744344 7 д 1 г 7г У,йп в ердецно г ер деев Составитель Ф. Цареградскийедактор Е, Караулова Текред В. Серякова 1(орректор Л. Орлов пографпя, пр. Сапнова, 2 Заказ 770/4НПО Попс Изд.31 б Государствепиого комитет 113035, Москва, )КТираж 1033 Подписное СССР по делам изобретений и открытий Раушская наб., д, 45