Стабилизатор напряжения Советский патент 1955 года по МПК G05B5/01 

В ряде случаев для исследования различных процессов, а также для электропитания некоторых установок необходимо поддерживать напряжение переменного тока с весьма высокой точностью.

В основу предлагаемого стабилизатора напряжения переменного тока положена схема стабилизатора напряжения, описанного в авт. св. ДЬ 83584 и выполненного в виде автотрансформатора с секционировапной обмоткой, секции которой переключаются бесконтактно при помощи дросселей насыщения с подмагничивающими обмотками, управляемых электронным регулятором, на вход которого подается выходное напряжение стабилизатора.

С целью повышения точности стабилизации предлагается в цепь тока нагрузки подобного стабилизатора ввести контур, составленный из параллельно соединенных активного сопротивления и вспомогательного трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к сопротивлению, включенному последовательно с первичной обмоткой входного трансформатора электронного регулятора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема

предлагаемого стабилизатора напряжения переменного тока.

Основными элементами стабилизатора являются автотрансформатор АТС- и два дросселя насыщения ДНС-1 и ДНС-2, включенные по дифференциальной схеме.

Оба дросселя имеют по три обмотки возбуждения и по одной вспомогательной обмотке для компенсации высших гармоник напряжения.

Первые обмотки возбуждения (подключенные к зажимам / и .2 и, соответственно Л и 2) являются об мотками управления и питаются от электронного регулятора.

Вторые обмотки возбуждения (подключенные к зажимам 3 и 4 а, соответственно, 3 к 4) являются обмотками обратной связи и подключены к селеновым выпрямителям СВ-1 и СВ-2.

Третьи обмотки возбуждения (подключенные к зажимам- 5 и 5 и, соответственно, 5 и б ) являются компенсационными обмотками, служащими для компенсации намагничивающих сил первых двух обмоток возбуждения. Они питаются от селеновых выпрямителей СВ-3 и СВ-4 с добавочными активными сопротивлениями R и Rz, включенными на стороне переменного тока.

Компенса11,-иенйая обмитка дросселя ДНС-2 питается стабильным током и подключена к части первнчпой обмотки трапсформатора ТСС-1 электронного регулятора.

Обмотки компенсации вькчних гармоник дросселей ДНС-1 и ДНС-2 замкнуты на активные сопротивлс-inw 3 и /.1.

Прн повыи1епии сетевого напряжения дроссель ДНС-2 насыидается ПОСТСЯ1ПЧЫМ маг)п-1тным потоком. Дроссель ДНС-1 при этом нмеет небольшое подмагничивание. Ток нагрузки проходит через дроссел1 ДНС-2, и автотрансформатор ciniжает иапряжение до необходимого значе1П1я.

Если, наоборот, напряжение сети мало, постоянный магнитный ноток сильно насыщает дроссель ДНС-1. Прн этом дроссел1 ДНС-2 имеет небольшое подмагничивание. Ток нагрузкп проходит через дроссель ДНС-1, и автотрапсфо)матор повышает напряжение.

Возбуждепие дросселей насыщения осуществляется от электронного регулятора. Последний получает питание от двух кенотронных выпрямителей Л, из которых имеет свой трансформатор.

Первый вынря.митель с траисформатором , снабжепиый фильтром из двух коидепсаторов Ci п Cz и активного сопротивления /,-„ дает анодное напряжение для питания чувствительного моста приставки.

Второй выпрямитель с траисформатором ТСС-1 питает анодные цепи двух параллельно включенных .тамп Л-, между сеткамп которых включено активпое сопротивление RC,Па выходе выпрямителя вюпочен конденсатор Сз. Пагрузкой ламп Л являются последовательно соединенные обмотки управления дросселей ДНС-1 и ДНС-2 (подключенные к зажимам 1, 2 VL 1, 5).

Для подачп иапряжеиия на экранирующие сетки ламп Л служит проволочпый потенциометр .

Па управляющие сетки ламп //а подается напряжение е выхода чувствительного моста. Мост состоит из двух активных сопротивлепий

и V,s и двух диодов Лз, работаюН.1ИХ в режиме пасыщения и поэтому весьма чувствительных к пзмеие1П- Ю величииы ггапряжения иакала.

Пакал диодов подключен через трансформатор ТНС-1 непосредствеиио к зажимам выхода стабилизатора.

Последовательио с первичной обмоткой трансформатора ТНС-1 включено активное сопротивление Ry, пoдбopOJM величииы которого осу цествляется установка напряжения иакала диодов и, с.чедовательно, регулирование уровня стабн;1изнруемого ьапряжения. Пезначительное уменьшение стабильного ианряжения, а следовате:нэно, и напряжения накала диодов, вызывает резкое увеличетп- е иапряжеггия смещения па сетках ламп Л-2.

Соответственно меняется иодгушгиичивание дросселей ДНС-1 и ДНС-2, и напряжепие на выходе стабнлнзатора восстанавливается до иервопачальиого уровня.

Для новышепия точности стабИоТИзапии иаиряжения п для обеснечеиия устойчивой работы (без медленных незатухающих колебаний) в стабилизаторе предусмотрено корректирующее устройство, состоящее из комбинации активных и реактивных сопротивлепий.

Пебольшое иидуктивиое сопротивление (всиомогательиый трансформатор ДТС-1) соединено параллельно с активным сопротивлением Rio. Оба сопротивления включены 1юследовательио в цепь тока нагрузки. Трансформатор ДТС-1 имеет магпитонровод с зазором.

Вторичная обмотка этого трансформатора щуптирована активным сопротивлением и подключена к входу регзлятора, т. е. к первичной обмотке трапеформатора ТНС-1.

Небольпюе напряжение на подключенной к выходным зажимам стабилизатора вторичпой обмотке трансформатора ДТС-1 несколько умеиьндает напряжепие накала диодов в случае увеличения активной нагрузки. При увеличении индуктивного тока нагрузки напряжение пакала .циодов уменьшается несколько

в бо,1ьшей степени, чем при возрастании активного тока нагрузки.

Ввиду того, что стабильное напряжение имеет тенденцию несколько уменьншться при уменьшении напряжения пнтаюнл,ей сети, то для уве.тичення точности стабилнзации введена вт(;рая коррекция в виде дополнительной обмотки на автотрансформаторе АТС-}.

Эта обмотка нрисоедннена к нотенциометру Riz, вследствие чего нрн изменении напряжения пнтаю|цей сети несколысо меняется и напряжение на входе регулятора. Применение этих двух коррехтируюп.шх элементов дает возможность нолучить достаточную точность стабилизации нанряжения на выходе при изменениях в оиределе1ннлх нреде,(а. нанряжения нктаюн1ей сети, а также 1зеличи Нэ н характера нагрузки.

Для улучшения формы кривой выходного напряжения в стабилизаторе имеются три резонансных контура: первый icoHTyp состоит из дросселя ДФС-1 и конденсатора С., и настроен на частоту 150 гц; второй контур состоит из дросселя ДФС-2 и конденсатора Cs и настроен на 250 гц; третий контур состоит из дросселя ДФС-3 и конденсатора Cs и настроен на 350 гц. Применение этих контуров позволяет получить кривую стабильного напряжения

практически сииусоидальной фор.мы.

Конденсатор С включен для ликвидации неблагоприятного влияния заземления корпуса стабилизатора.

Предмет и з о б р е т е и н я

1.Стабилизатор напряжеиия исременного тока, выполненньпг согласно авт. св. .No 83584 в виде автотрансформатора с секционированной обмоткой, секции которой переклгочаются бесконтактно при помощи дросселей насыгцения с подмагннчиваюни-1ми обмотками, управляемых электроиным регу.тятором, на которого подается выходпое папряженне стабилизатора, от,1ич а ю ш и и с я тем, что, с це.тью иовьннешш точноети стабн;н-1зац1И1, г. цеиь тока иагрузкн введен контур, составленный из параллельно соединенных актнвиого сопротивлення и вспомогательног( трансформатора, вторичиая обмотка которого подключена к сопротивлепию, включенному носледователг но с первичной обмоткой входного трансформатора э.тектронного регулятора.

2.Стабилизатор напряжения но и. 1, о т л и ч а ю ш н и с я тем, что автотрансформатор снабжен дополнительной обмоткоГ, присоединенной к потенциометру, включеиному последовательно в цень первичной обмотки входного трансформатора э.чектронного регулятора.