Автотрансформатор напряжения постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК H02M3/02 

§ Изобретение относится к электротехнике, а именно к средствам трансформации напряжения постоянного тока используемым в силовых и измерительных цепях. Известен трансформатор напряжения постоянного тока, содержащий преобразователь постоянного напряжения в переменное, трансформатор напряжения переменного тока и преобразователь переменного напряжения в постоянное. Соединённые последовательно LH. Недостатками такого трансформатора являются сравнительно невысокий КПД, связанный с энергетическими потерями трехкратного преобразователя и большая нестабильность коэффициента трансформации, обусловленная нестабильностью процессов преобразования, что существенно ограничивает возможность использования тра.нсформа тора в измерительных цепях. Наиболее близок к предлагаемому автотрансформатор напряжения постоян ного тока, вьтолненный в виде трехполюсника, содержащего активные и пассивные элементы электрической цепи Т23. Недостатками известного трансформатора являются пониженные КПД и точ ность трансформации, обусловленные энергетическими потерями в схеме и, соответственно, нестабильностью процессов преобразования. Цель изобретения - повьшение КПД и точности трансформации. Поставленная цель достигается тем что в автотрансформаторе напряжения постоянного тока, выполненном в виде трехполюсника., содержащего активные и пассивные элементы электрической цепи, по крайней мере один из элементов цепи вьшолнен в виде двухполюсного активного резистивного управляемого элемента; На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Автотрансформатор напряжения постоянного тока, вьшолненный в вкде трехполюсника, содержит активные и пассивные 1, 2 и 3 элементы электрической цепи, и по крайней мере один из элементов цепи, например активный 3, выполнен в виде двухполюсного активного реэистивного управляемого , элемента. Устройство работает следующим об разом. Элементы электрической цепи автотрансформатора, образующие трехполюсник, в числе которых элеме 1т 1 учитьшает выходное сопротивление источника трансформируемого напряжения, соединены, например, трехлучевой звездой, при этом по крайней мере один из элементов, например 3, выполнен в виде двухполюсного активного резистивного управляемого элемента, а остальные выполнены в виде пассивных резистивных элементов, где Л , сГ , о и Г - входные и выходные парные клеммы автотрансформатора соответственно. Работа описываемого устройства характеризуется следзпощими соотношениями. При выполнении условия г . feir, . 1л 1 о Q J I С k - порядковые номера элементов, образующих звезду; t значение отрицательного сопротивления, воспроиз водимого двухполюсным а.ктивньм управляемым элементом, УДк. ftj - значения сопротивления пассивных резистивных элементов. Коэффи1щент передачи цепи по напряжению обусловливается соотношениямиKu. ( l(u,-«ii/Ci которых KU. являются коэффициентаи трансформации напряжения, опредеяющими, в частности при i H«l2e ходное сопротивление схеьш , де {ц - сопротивление нагрузки. Существование зависимости (6) опеделяет значение коэффициента переачи поМОЩНОСТИ, потребляемой от исочника трансформируемого напряжения 3 в котором приближенное равенство . справедливо при вьшолнении условия (5) и обусловлено конечностью неравенств. С учетом КПД воспроизведения отр дательного сопротивления коэффициен передачи по потребляемой мощности а тотрансформатором с учетом нераденс (5) определяется зависимостью VY - кпд воспроизведения отрицательного сопр9тивления. Значение V может быть порядка 0,7-0,9, например, при вьтолнении ак тивного резистивного элемента в виде входного сопротивл°.ния усилителя или управляемого генератора, содер жащих цепи положительной и отрицательной обратной связи, в которых существование отрицательной обратной связи обеспечивает стабильнрстьвоспроизводимого отрицательного сопротивления . Возможно fакже использо ванне в качестве упомянутого элемента других приборов с отрицательным динамическим сопротивлением, в общем случае характеризуемых отрицательной производной напряжения по току. Стабильность отрицательного сопротивления в совокупности с реализуемой 2394 стабильностью резистивных элементов определяет стабильность .трансформации, которая может быть реализована, как минимум, на порядок большей, чем стабильность при тройном преобразовании. Повышение КПД обусловлено исключением двух этапов преобразования, с присущими им потерями. Таким образом, выполнение по меньшей мере одного из элементов трехполюсника в виде двухполюсного активного реэистивного управляемого элем нта обусловливает генерацию на его входе напряжения, противофазного приложенному, значение которого определяется соотношениями сопротивлений пассивных элементов и нагрузки. Это позволяет создать процесс в электрической цепи постоянного тока, по:добньш процессу трансформации сопротивления нагрузки в трансформаторах напряжения переменного тока. К изображенной на чертеже схеме включения элементов трехполюсника трехлучевой звезде могут быть приведены все возможные эквивалентные соединения элементов, например соединение треугольником, в которых реализуются соатветствующим образом интерпретированные приведенные вьппе зависимости.

АВТОТРАНСФОРМАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, вьтолненный в виде трехполюсника, содержащего активные и пассивные элементы электрической цепи, о т ли ч а ю щ и и с я тем, 4TOf с целью повышения КПД и точности трансформации, по крайней мере один из элементов цепи вьшолнен в виде двухполюсного активного резистивного управляемого элемента.