Устройство для регулирования переменного тока

)5 Н 02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР певзкмчи ъ ПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ ЕНИЯ(71) Центральный научский радиотехнический и(56) Хрислов Л,Л, и др,контактные электрическитродействующимиусилителями, Электротехленность, сер. 07, Электи устройства низкого наная информация, 1989, в18,Иванов-Циганов А,Иские устройства радиосишкола, 1975, с. 35.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯПЕРЕМЕННОГО ТОКА(57) Использование; в силв частности в регуляторака, обеспечивающих ста лирование переменного тока, Сущность изобретения: устройство содержит первый и второй магнитные усилители, рабочие обно-исследователь- мотки 5; 4 и 9, 10 каждого магнитного усилинституттеля включены последовательно и встречно, . Хандогин и А,В, а обмотки управления 5, 6 и 11, 12 - последовательно и согласно, При этом рабочие Современные бес- обмотки 9 и 10 второго магнитного усилитее аппараты с быс-ля подключены параллельно и согласно рамагнитными бочим обмоткам 3 и 4 первого магнитного ническая промыш- усилителя, а обмотки управления 11 и 12 рические аппаратывторого магнитногоусиисцеля."подКлючены пряжения, Обзор-встречнопоследовательнообмоткамуправып, 13, с, 18, рис;: ления 5 и 6 первого магнитного усилителя.При насыщении любого из магнитопрово. Электротехнйче- - дов 1 (2) первого магнитного усилителя одстем. -М.: Высшая .новременно насыщается один измэгнитопроводов 7 (8) второго магнитного РЕГУЛЙРОВАНИЯ .: усилителя, при этом переменные токи второй гармоники противополЪжны, что обесовой электронике, . печивает компенсацию и исключает х переменного то- применение реактивностей в цепи обмоток билизацию и регу- управления, 2 ил,5 10 15 20 25 Изобретение относится к силовой электротехнике, в частности к регуляторам переменного тока, обеспечивающим стабилизацию и регулирование переменного тока, наиболее предпочтительной областью использования являются вторичные источники электропитания, содержащие преобразователи постоянного напряжения в переменное повышенной частоты с прямоугольной формой напряжения,Известны регуляторы переменного тока, выполненные в виде магнитного усилителя и содержащие два магнитопровода, каждый из которых имеет рабочую обмотку и обмотку управления, причем рабочие обмотки включены последовательно и встречно, а обмотки управления - последовательно и согласно, при этом свободные выводы рабочих обмоток являются соответственно входом и выходом по переменному току, а свободные выводы обмоток управления через дроссель подключаются к регулируемому источнику тока, Такое устройство может быть использовано самостоятельно, например, при регулировании тока накала электронно-вакуумных приборов и др., а также может входить в состав более сложных регуляторов, входящих в стабилизаторы постоянного напряжения, причем фильтр регулятора переменного тока на магнитном усилителе содержится в составе усилителя расСогласования.Недостатками этого устройства являются низкий КПД и высокая инерционность из-за наличия в цепи обмоток управления низкочастотного фильтра. Эти недостатки снижают эффективность применения магнитного усилителя и увеличивают габариты устройства. Наиболее близким к предлагаемомуизобретению является регулятор переменного тока, выполненный на магнитном усилителе, содержащий два магнитопровода.каждый из которых имеет рабочую обмотку и обмотку управления, причем рабочие обмотки включены последовательно и встречно, а обмотки управления - последовательно и согласно, при этом свободные выводы рабочих обмоток являются соответственно входом и выходом по переменному току, а свободные выводы обмоток управления через дроссель подключены куправляемому источнику тока, В данномслучае, магнитный усилитель используется в режиме вынужденного намагничивания для обеспеченияч=у.ОЯ,Однако в цепи управления вводят резистор Ву для устранения тоов удвоенной частоты и обеспечения режима вынужден 30 35 40 45 50 ного намагничивания, причем величина Ву должна быть ВуРн - приведенного сопротивления нагрузки к цепи управленияВн=(ф/у / ЧЧр) "Йн=К угйн,.По этой причине при больших Кус Ру может быть весьма значительным, Это приводит к большой потере мощности в цепи управления и уменьшению КПД. Замена активного сопротивления Ву на индуктивность 2 у уменьшает потери, но приводит к необходимости включения дросселя с большойиндуктивностью, что увеличивает постоянную времени цепи управленияу= 0-0.у+ -у) /Р,где Ь.у - индуктивность обмотки управления;у - индуктивность дросселя в цепи управления;В - сопротивление в цепи управления,что в свою очередь снижает быстродействие,Цель изобретения - повышение быстродействия при одновременном повышении КПД,В устройство для регулирования переменного тока, выполненное на магнитном усилителе, содержащем два магнитопровода, каждый из которых имеет рабочую обмотку и обмотку управления, причем рабочие обмотки включены последовательно и встречно, а обмотки управления - последовательно и согласно, при этом свободные выводы рабочих обмоток являются соответственно входом и выходом по переменному току и вход управления по постоянному току, введен второй магнитный усилитель, аналогичный первому, причем рабочие обмотки второго магнитного усилителя подключены параллельно и согласно рабочим обмоткам первого магнитного усилителя, обмотки управления второго магнитного усилителя подключены встречно и последовательно обмоткам управления первого магнитного усилителя, причем свободные концы обмоток управления первого и второго магнитного усилителя являются входом управления по постоянному току,Отличительными от известного устройства признаками является введение второго магнитного усилителя, подключение его обмоток к обмоткам первого магнитного усилителя.На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства; на фиг. 2 - устройство: а - на единичных магнитопроводах; б - на сдвоенных магнитопроводзх при общей обмотке управления для одного магнитного усилите. ля; в - на счетверенных магнитопроводзх при общей обмотке управления двух мзг. нитных усилителей.Устройство для регулирования пере- В магнитопроводах 2 и 8, где токгоменного тока состоитиз магнитного усили- здает отрицательное магнитное полетеля, содержащего двэмэгнитопроводэ 1 и В 2,в=- В,в(- Вщ при Я=О.2, каждый из которых имеет рабочую обмот- При этомку 3 (4) и обмотку 5(6) управления, причем 5В 1,тп - В 2,во=2 Во,рабочие обмотки 3 и 4 включены последовэ- где Во. - постоянная составляющая индуктельно и встречно,а обмотки 5 и 6 управле- ., ции в каждом из мэгнйтопроводов,ния - последовательно и согласно., при этом При дальнейшем изменении напряжесвободные выводы рабочих обмоток 3 и 4 ния Ц (при ви-форме) В 1,7 и В 2,вувеличиваявляются соответственно входом и выходом. 10 ется, индукция В 1,7 можЕт нарастать лишьпо переменному току, к которым подключэ-. до тех пор, пока она не достигнет значенияется источник. переменного тока и:сойро-индукции насыщенияпри М/= а. При В Втивление нагрузки. Ян, Второй магнитный изменение магнитной индукции в мэгниусилйтель, айалогичйый первому, состоит" топроводах 1 и 7 прекращается, индукиз магнитопроводов 7 и 8; на которых рэз тивности их рабочих обмоток 3 и 9 имещены рабочие обмотки 9 и 10 второго:, обмоток 5, 11 управления падают до нулямагнитного усилителя; подключеныпарал- (,й 1 =,и 7 = 0 ) и е 1= ет - . О, На обмотках 6 илельно и согласйо рабочим обмоткам 3 и 4 10 управления начийаетнаводиться перепервого магнитного усилителя, обмотки 11: : менное напр же Уменное напряжение читывая то, что маги 12 управления второго магнитйогоУсили нитопроводы 1 и 7 полностью насы ены, ателя подключейы встречно и последова-магнитопроводы 2 и 8 перемэгничиваютсятельно обмоткам 5 и 6 управления первого от источника переменного напряжениямагнитного усилителя, причем свободйые,. О,можно на данном интервэле устройконцыобмоток 5 и 12 управления первого,и: ство представитьв виде единого магвторого магнитного усилителя являются 25 нитного усилителя с магнитопроводами 2входом управленияпо постоянному току,: ,и 8, работающими в режиме перемагничиваУстройство работает следующим обра-ния (режим, эквивалентный у=О) с индукзом,. тивностью рассеяния С. В данном случаеПрисойротивлении нагрузкй Ян и пода- обеспечивается частичная компенсация пече переменного напряжения 0 -(у=О) мэг ременной составляющей во вторичной обнитопроводы первого и второго магнитных. мотке из-за того,что к рабочим обмоткам 4усилителей в течение всего периода пере- . , и 10 приложено одинаи приложено одинаковое напряжение. аменного напряжения не насыщаются, ток в : обмотки управленйя имеют равную индукрабочих обмотках 3, 4 и 9, 10 вследствйе .:. тивностьбесконечно большой индуктивйости э,их 35 При полной компенсации переменнойо моток (и 1 =/42 =я =,пв = - ) равей ну-:,. составляющей протекает ток управления у,лю и напряжение источника распределяет- определяющий Во, а также определяющийся поровну между рабочими обмотками 3 и:, -н= (О/ /уч )4,9 и 10. Вн= у у р).и О. В данном случае не предъявляется При параллельном соединении токи вжесткое требование к форме петли гистере рабочих обмотках распределяются поровнузиса - прямоугольная или непрямоуголь- . (а помехи в обмотках управления компенсиная, требуется лишь высокое значение и: руются) и при коэффициенте магнитногорезкий излом при насыщении. В связи с усилителя Ку суммарный коэффициент усиэтим в качестве мэгнитопроводов могут. ления увеличивается вдвое. При этом забыть использованы наиболее перспектив счет индуктивности рассеяния Ь каждой изные аморфные магнитомягкие сплавы . обмоток управления происходит частичнаяАММСс НПГи Вг/Вв О, также как АМАГкомпенсация второй гармоники, что позвоАМАГНСР,7421,84 КХСР идр.ляет существенно уменьшить величинуВ обмотках 5, 6 и 11, 12 управлениявнешней индуктивности в обмотках управпеременное напряжение не наводится, При,50 ления(особенно при высоких частотах переналичии сигнала на входе по постоянномуменного напряжейия). Это уменьшаеттоку индукция в каждом магнитопроводе 1, потери мощности в цепи управления на ве 2, 7 и 8 должна содержать постояннуюсо- личинуставляющую, В магнитопроводах 1 и 7, в Рвот=у, Яу.которых усиливается ток у, создается поло Если цепь управления такого усилителяжительное магнитное поле, действие по- подключить к источникутока, напримерзаследнего сказывается в том, что при Щ=О даваемому,оттранзисторного источника тока, то у можно сделать сколь угодно малымВ,7 = В 1,то 7-Вп. и тем самым повысить быстродействие, Бы8 1757052 г,2 д стродействие предлагаемого регуляторастановится соизмеримым с быстродействием традиционных БМУ с диодным разделением обмоток. Формула изобретения. Устройство для регулирования переменного тока, выполненное на магнитном усилителе, содержащем два магнитопровода; каждый из которых имеет рабочую обмотку и обмотку управления, причем рабочие обмотки включены последовательно и встречно, а обмотки управления - последовательнои согласно, при этом свободные выводы рабочих обмоток являются соответственно входом и выходом по переменному току, и вход управления по постоянномутоку,отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия при одновременном повышении КПД, вве ден второй магнитный усилитель, аналогичный первому, причем рабочие обмотки второго магнитного усилителя подключены параллельно и согласно рабочим обмоткам первого магнитного усилителя, а обмотки 10 управления второго магнитного усилителяподключены встречно и последовательно обмоткам управления первого магнитного усилителя, причем свободные выводы обмоток управления первого и второго магнит ных усилителей являются входОмуправления по постоянному току,1757052 л ./ оставитель Н.Стуковчинехред М.Моргентал Корректор О. Кравцова едакто лл Гагарина. 101 П водственно.издательский комбинат "Патент", г, Ужгор каз 3097 Тираж ВНИИПИ Государственного комите 113035, Москвапо изобретения 35, Раущская н писноеоткрытиям при ГКНТ ССС4/5