Поворотный пик-трансформатор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликВеударетвевай комитет СССР дв делам иэобретевий и открытий(53) УДК 621. .3 14.236 (088.8) Дата опубликования описания 03.01.8 1(72) Авторы изобретения Ю. А. Козлов и И. В. Глухов Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственный институт(54) ПОВОРОТНЫЙ ПИК-ТРАНСФОРМАТОР Изобретение относится к электротехнике, к трансформаторным формирователям многофазной системы импульсов, и может быть использовано для управления тиристорными преобразователями.Известны однофазные пик-трансформа 5 торы различного исполнения, предназначенные для преобразования синусоидального входного сигнала в выходной, приближающийся по форме к пикобразному 1.1 ОИх недостатком является низкое качество импульсов, имеющих пологий фронт, пьедестал и ограничительный диапазон регулирования фазы.Наиболее близким по технической сущ 15 ности является многофазный пиковый трансформатор. Принцип работы этого трансформатора основан на использовании свойств вращающегося магнитного поля, созданного первичной обмоткой, а также на использовании эффекта глубокого насьппения отдельных участков магнитопровода, Известный пик-трансформатор имеет магнитную систему, выполненную по типу,машины переменного тока, Выходное напряжение снимается с катушек, расположенных на легконасьвпаюшихся зубцах внутреннего магнитопровода. Выходной сигнал по форме представляет собой комбинацию двух напряжений. Одно из них, приблизительно синусоидальное, имеет малую амплитуду. Оно является как бы пьедесталом - основанием для другого напряжения, имеющего вид пикообразного импульса большой амплитуды. Полярность двух составляющих совпадает, и пикообразный импульс, располагается посредине пьедестала. Многофазный пик-трансформатор применяется для запуска управляемых вентилей. Рабочей частью формируемого им выходного управляющего напряжения является пикообразная часть импульса с высокой крутизной переднего фронта 2Недостатком известного пик-трансформатора, используемого в качестве блока управления тиристорным преобразователем, является возможность срабатывания отПоворотный пик-трансформатор работает следующим образом.Сдвиг всей системы выходных импульсов осуществляется поворотом внутреннего магнитопровода 1 на необходимый угол, Выходное напряжение формируется в выходной катушке 4. Положение этой катушки определяет фазу выходного импульса. На фиг. 2 приведена форма напряжения, снимаемого с катушки 4, при отсутствии и воздействии на это напряжение катушек 5 и 6. Это напряжение содержит две составляющих: одна в виде синусоиды с частотой сети имеет малую амплитуду, другая в виде пико- образных импульсов чередующейся полярности. Воздействие на форму выходного сигнала катушек 5 и 6 различно.Катушка 5 расположена на ненасыщенном зубце на расстоянии одного зубцового деления от зубца 2. Нейтраль вращающегося магнитного поля пересекает витки катушки 5 перед тем, как пересечь витки катушки 4.Крутизна фронта и амплитуда импульса в катушке 4 определяется числом витсков и скоростью изменения магнитного потока. Мгновенная скорость пересечения зоны зубца 2 нейтралью превышает среднюю скорость вращения магнитного поля. Такой эффект дает короткозамкнутая катушка 5. Ее действие направлено на изменение картины магнитного поля в зоне, прилежащей к зубцу 2. Воздействие катушки 5 на выходной сигнал, формируемый в катушке 4, представлено на фиг. 3 (кривая 9). 35 3 79230"пьедестала , а не от пикообразной частиимпульса. Вероятность этого аварийноговключения довольно велика, посколькуразличные тиристоры одного и того жетипа имеют значительный разброс по уровням тока срабатывания,Целью изобретения является увеличение амплитуды и крутизны фронта пикообразных выходных импульсов и одновременное устранение нерабочей синусоидаль- оной составляющей из выходного сигнала,формируемого пик-трансформатором.Поставленная цель достигается тем,что в повортном пик-трансформаторе,кроме легконасьпдаюшихся зубцов, имеют ься ненасыщенные зубцы. Ненасьпценныезубцы расположены группами между каждой парой легконасьпдаюшихся зубцов.На легконасьпдающихся зубцах уложенывыходные катушки, в которых формируется сигнал в виде ликообразного импульса на "пьедестале".На ненасыщенных зубцах также уложен ряд дополнительныхкатушек. Все катушки внутренней электромагнитной системы делятся на Ю . 25групп, по числу фаз. В каждую группувходят одна выходная катушка и двадополнительных, причем одна из них замкнута накоротко и расположена со сдвигом относительно выходной катушки на ЗОодно зубцовое деление,. а другая сдвину-та на целое число полюсных делений исоединена последовательно с выходнойкатушкой.На фиг. 1 представлена внутренняяэлектромагнитная система поворотногопик-трансформатора, рассчитанного на%формирование трехфазной системы управляющих импульсов, поперечный разрез;на фиг. 2 - временная диаграмма напряжения выходной катушки при отсутствиивоздействия со стороны дополнительныхкатушек; на фиг. 3 - диаграмма напряжения выходной катушки при воздействиикороткозамкнутой катушки и диаграмма цЭДС формируемой в компенсирующей катушке; на фиг. 4 - форма выходногонапряжения при взаимодействии всехтрех катушек.Поворотный пик-трансформатор .имеетэлектромагнитную систему, разделеннуюна две .части - внешнюю и внутреннюю.Внешняя предназначена для формированиявращающегося магнитного поля, Она ничем не отличается от статорных системмашин перемененного тока (на чертежене показана).Внутренняя часть электромагнитнойсистемы состоит из магнитопровода 1,9 4который имеет легконасыщающиеся зубды 2 (три штуки) и три группы ненасыщенных зубцов 3. На каждом зубце уложена выходная катушка 4 из большогочисла витков. Для получения симметричной системы выходных импульсов основные зубцы сдвинуты друг относительнодруга на 1200. На дополнительном зубце, ближайшем к зубцу 2, уложена короткозамкнутая допонительная катушка 5.Ось катушки 5 сдвинута по отношению коси выходной катушки на одно зубцовоеделение против направления вращениямагнитного доля. На ненасьпденных зубдах, расположенных диаметрально, уложена другая дополнительная катушка 6 компенсирующая. Катушки 4 и 6 соединены последовательно и имеют общий выход 7, с которого снимается управляюшийимпульс, На основных зубцах имеются отверстия 8,5 79230Дополнительная катушка 6 - компенсирующая. Ось катушки 6 сдвинута на одно полюсное деление относительно оси выходной катушки 4, Число витков в катушке 6 небольшое - такое, чтобы получить амплитуду ЭДС, равную амплитуде синусоидальной составляющей в выходной катушке 4, получаемой при взаимодействии катушек 5 и 4, Фазы синусоидальной составляющей и компенсирующей ЭДС противоположны (см. фиг.З, кривая 10). Катушка 6 соединяется с катушкой 4 последовательно так, что синусоидеьная составляющая на выходе 7 отсутствует. Амплитуда синусоидальной составляющей в 1 известных пик-трансформаторах не превышает 3.5-20% от общей амплитуды выходного напряжения. Поэтому взаимодейст- вие трех катушек 4,5 и 6 дает последовательность пихообраэных импульсов, в Ю которых синусоидальная составляющая отсутствует, а крутизна фронта и амнлитуда импульса увеличены (см, фиг. 4). Катушки 4,5 и 6 участвуют в формирова нии управляющих импульсов определенной 2 фазы. Работа катушек других фаз протекает аналогично, но все процессы сдвинуты во времени на одну треть периода, питающего напряжение. 9 6Формула изобретенияПоворотный пик-трансформатор, содержащий внешнюю электромагнитную систему, выполненную в виде статора, внутреннюю электромагнитную систему, выполненную в виде ротора, имеющего 1 ю легконасыщающихся зубцов с выходными катушками на них, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения формирующих свойств путем увеличения крутитиэны фронтов и амплитуды импульсов, он снабжен дополнительными катушками, между каждой парой легконасыщающихся зубцов расположены ненасыщенные зубцы, на которых уложены дополнительные катушки, при этом на каждую вы-. ходную катушку приходятся две дополнительные катушки, одна иэ которых, замкнутая накоротко, расположена со сдвигом относительно выходной катушки на одно зубцовое деление, а другая сдвинута на целое число полюсных делений и соединена последовательно с выходной катушкой. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 3 Авторское свидетельство СССР613.32, кл. Н 0129/14, 1939. 2. Авторское свидетельство СССР8950 Ь кл. Н 01 Г 35/00 1946..4 Составитель В. ЛисинТехред С.М игунова Корректор Ю. Макаренко Редактор 3. Ходакова Заказ 9585/5 1 Тираж 844 ВНИИПИ Государствен по делам изобретений 113035, Москва, Щ, Ра, Полписн ого комитета СС и открытий ушская наб., д. 4/5