Стабилизатор постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в целях питания различной радиотехнической аппаратуры и электрофизических устройств,

По основному авт.св. И 653603 известен стабилизатор постоянного тока, содержащий опорный элемент в виде постоянного магнита, токозадающий орган в виде обмотки электромагнита с регулирующим элементом и орган сравнения, выполненный в виде нуль-органа, фильтра второй гармоники, блока для управления и генератора переменного напряжения, причем один полюс постоянного магнита через магнитрпровод связан с одним полюсо сердечника электромагнита, один вывод катушки электромагнита выведен на первую клемму внешней нагрузки, а другой вывод связан с первым выходом регулирующего элемента, второй выход которого соединен с второй клеммой внешней нагрузки. Вторые полюса постоянного магнита и электромагнита связаны между- собой через (Сердечник нуль-органа. Обмотка нульюргана соединена одним концом с выходом первой гармоники генератора а другим концом - с входом фильтра второй гармоники, выход которого в свою очередь связан с первым входом блока для управления. Второй вход блока управления связан с выходом второй гармоники генератора. Выход блока для управления подан на регулирующий элемент l3.1 . Однако в данном стабилизаторе диапазон стабилизируемых токов ограничен лишь одной полярностью, кроме того несовершенна конструкция плавного перемещения магнитного шунта (отсутствует фиксация выбранного положения), что является причиной изменения установки стабилизируемого тока в процессе работы, особенно при наличии механических вибраций корпуса стабилизатора, трудно выполнить точную уставку стабилизируемого тока так как даже при плавном перемещении магнитного шунта резко изменяется величина магнитного потока постоянного магнита.

Целью изобретения .является расширение функциональных возможностей за счет стабилизации токов любой полярности и повышение точности уставки стабилизируемого тока.

Поставленная цель достигается теМ что в стабилизаторе постоянного тока магнитопровод выполнен с разрывом, превышающим межполюсное расстояние постоянного магнита, который симметрично размещен в этом разрыве.

Кроме того,магнит снабжен узлом фиксации и плавного вращения в плоскости магнитопровода вокруг оси, рас

положенной перпендикулярно этой плоскости и находящейся на оданаковом расстоянии от полюсов постоянного магнита и стенок разорванного магнитопровода.

При вращении постоянного магнита из исходного положения величина его магнитного потока, замыкающаяся по магнитопроводу, изменяется пропорционально синусу угла от максимального значения до нуля (поворот от О до 90) в положительной (прямой) полярности и от нуля до максимального значения (поворот от 90 до 180) в отрицательной (обратной) полярности, что существенно рааииряет функциональные возможности стабилизатора за счет стабилизации токов любой полярности..

Повышение точности уставки стабилизируемого тока осуществляется путе очень плавного изменения магнитного потока постоянного магнита при его вращении в разрыве магнитопровода и фиксации установленного положения постоянного магнита устройством фиксации и плавного вращения, что недостижимо при осуществлении точной уставки магнитным шунтом.

На чертеже представлена блок-схема стабилизатора постоянног о тока.

Схема включает один полюс постоянного магнита 1, снабженного узлоМ фиксации и плавного вращения 2 (представляющего собой червячную пару с дисковым электромагнитным тормозом немагнитной шестерни, расположенной на одной оси с постоянным магнитом ,и оборудованной ручным приводом-в виде маховика на валу), установленным на немагнитном основании 3, через левый воздушный зазор 4 и магнитопровод 5 связан с одним полюсом сердечника электромагнита 6, второй полюс которого связан с вторым полюсом сердечника электромагнита 6, второй полюс которого связан с вторым полюсом постоянного магнита через свой полюсный наконечник 7, сердечник нуль-органа 8 и полюсный наконечник 9 один вывод катумки 10 электромагнита выведен на первую клемму включения внешней нагрузки 11, вторая клемма которой соединена с первым выходом регулирующего элемента 12, а другой вывод Катушки связан с вторымвыхоROtfl регулирующего элемента, оборудованного входными выводами 13 для подключения внеганего источника питания, обмотка нуль-органа 8 соединена одним концом с выходом первой гармоники генератора 14, а другим - с входом фильтра второй гармоники. 15, выход кртороГо в свою очередь связан с первым входом блока для управления 16, второй вход которого соединен с выходом второй гармоники Генератора 14, а выход подан на регулирующий

элемент 12. .Магнитный: шунт предназначен дпя компенсации температурной и временной нестабильяости.

Стабилизатор постоянного тока работает следующим образом.

Если известен ток стабилизации, то тохопровод от регулирующего элемента 12 переключается на соответствующий вывод катушки электромагнита 10 (грубая уставка1 тока), которая .расчитывается так, чтобы произведение предельного т.ока данного отвода катушки на число витков этого же отвода было величиной постоянной для всех отводов катуй1ки электромагнита. После этого подают питание на входные выводы 13 регулирующего элeмeн f та 12,выключают фиксацию положения постоянного магнита 1 и, вращая Meixoвичек червячной передачи узла фиксации и плавного вращения 2 производят поворот пострянного магнита 1 до тех пор, пока измерительный прибор регулируимцего элемента не покажет точного значения заданного тока стабилизации (точная уставка;. тока). Выбранное значение тока (положение постоянного магнита 1) фиксируется дисковым тормозом и установка включается в работу При отклонении величины стабилизируемого тока от заданной (по какой-то причине) сердечник нуль-органа 8 пронизывается магнитным потоком (разность между величинами магнитных .потоков постоянного магнита 1 и электромагнита 6). Это. приводит к появлению ЭДС второй гармоники, которая выделяется фильтром 15 и подается на первый вход блока для управления 16, на второй вход которого для сравнени подается сигнал второй гармоники генератора 14. Усиленный и демодулированный сигнал с выхода блока для (управления 16 подается на вход регу-, шируюм го элемента 12, измег (Няет величину регулируемого тока. так, чтобы величина магнитного пото-i, ка, индуцируемого электромагнитом 6, сравнялась с величиной магнитного потока постоянного магнита 1. При этом магнитный поток (разность между величинами магнитных потоков постоявногомагнита 1 и электромагнита б) через магнитопровод нуль-органа 8 и наводимая в обмотке 21уль-органа амплитуда второй гармойической составляющей напряжения стремится к нулю.

.Таким образом, стабилизатор постоянного тока, являясь универсальным по диапазону значений, полярности ста;билизируемых токов и по условиям Эксплуатации (высокая температурная . .Стабильность) обеспечийает и высокую точность за счет усовершенствования уставки .: стабилизируемых токов и {фиксации выбранных значений.

1. СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА по авт. св. № 653603, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, магнитопровод выполнен с разрывом, превышаюгцим межпо; 1 осное расстояние постоянного магнита, который симметрично размещен в этом разрыве. 2. Стабилизатор по п. 1, о т л ичающийся тем, что с целью повыгиения точности уставки стабили зируемого тока, магнит снабжен узлан фиксации и плавного вращений в плоскости магнитопровода вркруг ося, расположенной перпендикулярно этой плоскости и находящейся на одинаковом .расстоянии от полюсов постоянного магнита и стенок разорванногб магнитопровода.