Устройство для регулирования и стабилизации напряжения Советский патент 1985 года по МПК G05F1/33 

1 Изобретение относится к электротех нической промышленности , выпускающей регуляторы-стабилиэ аторы напряжения ч тока преимущественно на базе транс форматоров и автотрансформаторов с магнитной коммутацией. Цель изобретения - повьшение точности стабилизации выходного напряжения, уменьшегше тока холостого хода и повьшение КПД путем устойчивого раздельного подмагш1чивания ярем. На чертеже приведена принципиальная схема устройства. Устройство содерлсит трансформатор 1, измерительный узел 2, дифференщишьньш усилитель 3, генератор 4 пилообразного напряжения, формирователи 5 и б импульсов управления, два датчика 7 п 8 тока и два управляемых выпрямителя 9 и 10. Трансформатор -1., регулируемый маг Ш1ТНОЙ коммутащ1ей, содержит силовые обмотки,, расположенные на стержнях магнитопровода. Нерегулируемая часть витков 1 вторичной обмотки расположена в soite первичной обмотки, а регулировочная частьВИТКОВ 12 вторичной обмотки расположена в окне магнитопророда, образованном управляемы MS ярмами, с oбмOткa ш 13 и 14 подмагничивания. Путем изменения постоянного тока Б обмотках 13 и 14 управ ляемых ярем изменяется потокосцепление части витков 12 вторичной обмотки, и, следовательно, изменяется выходное напряжение, трансформатора в диапазоне плаврого регулирования. На одном из стержней в зоне первичной обмотки трансформатора 1 расположены обмотка 15 питания управляемых выпрямителей 9 и 10 со средней точкой и обмотка 16 синхронизации. Измерительньц узел 2 содерж1гг вьшрямительньиЧ мост 17-, вход-которого под ключен на выход силового трансформатора 1 с магнитной коммутацией. Выход выпря№1тельного моста 17 одним концом подключен к резистору 18 регу лятора опорного напряжетшя, параллел но которому подключен источник 19 опорного напрял«ения, а вторым через резисторы 20 и 21 к входу дифференциального усилителя 3 мощности. Усилитель 3 выполнен на интеграль ной микросхеме 22.Выход усилителя 3 подключен к входу формирователей 5 и 6 импульсов. 0 Генератор 4 пилообразного напряжения выполнен на логических схемах 23 и 2;, диоде 25, резисторе 26, конденсаторе 27, выпрямителе 28, резисторе 29. Выход генератора 4 пилообразного напряжения включен на тактовые входы формирователей 5 и 6 импульсов управления. К запрещающим входам формирователей 5 и 6 импульсов полключены выходы датчиков 7 и 8 тока, выполненных на резисторах 30 и 31 и интегральных микросхемах 32 и 33. Формирователи 5 и 6 импульсов собраны на логических э-лементах 34 и 35, конденсаторах 36 и 37, импульсных трансформаторах 38 и 39, диодах 40-г . 43. Выходы формирователей 5 и 6 импульсов через управляемые вьшрямители 9 и 10 подключены к обмоткам 13 и 14 управления трансформатора 1 с магнитной коммутацией. Управляемый вьтрямитель 9(10) собран по схеме двухполупериодного вьтрямления со средней точкой на тиристорах 44-46 (47-49). Выходное напряжение трансформатора 1, выпрямленное мостом 17, сравнивается с напрялсением задагош, вьщеляемом на резисторе 18. Их разность подается на усилитель 3. На вход фopмliрователя импульсов унравления подается алгебраическая сумма сигналов пилообразного напряжения с конденсатора 27 и половина напряжения сигнала рассогласования с микросхемы 22 Нри этом для одного из формирователей импульсов эти напряжения сютады- ваются,- для второго вычитаются. Таким образом, в зависимости от величины и полярности сигнала рассогласования на входе формирователей 5 и 6 импульсов меняется амплитуда входного напряжения и, соответственно, момент вьщачи импульса на поджиг тиристоров управляемых вьшрямителей 9 и 10. Величина тока в обмотках 13 и 14 управления изменяется, устраняя разность, между напряжением задания и выходным напряжением. Амплитуда сигнала генератора .4 пилообразного напряжения регулируется резистором 29 и устанавливается равной величине срабатывания формирователей 5 и 6 импульсов, при этом осуществляется раздельное подмагничивание ярем трансформатора 1. Чтобы исключить дифференциальное подмагничивание ярем трансформатора

1, которое осуществляется при амплитуде сигнала генератора пилообразного напряже1шя больше напряжения срабатывания форгдарователей 5 и 6 импульсов а также уменьшить погрешность стабилизации при амплитуде сигнала генератора 4 пилообразного напряжения меньше напряжения срабатывания формирователей 5 и 6 импульссов и естественном разборе параметров элементов схемы управления, на формирователи 5 и 6 импульсов одновременно с сигналом алгебраической

суммы напряжения и половины напряжения дифференциального усилителя 3 с датчиков 7 и 8 тока поступает сигнал о наличии тока в обмотке подмагничивания одного управляемого ярма и накладывает запрет на наличие тока в обмотке подмагничивания другого управляемого ярма. Благодаря этому осуществляется устойчивое раздельное регулирование тока путем изменени/1 его только в обмотке по магничивания одного управляемого ярма.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВА- НИЯ И СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее трансформатор с первичной обмоткой, подключенной к входным клеммам, вторичной обмоткой, подключенной к вьтодным клеммам, и по крайней мере двумя обмотками подмагничивания, измерительный узел, вход которого подключен к выходным клеммам, а выход через регулятор напряжения подсоединен к первому входу дифференциального усилителя, выходы которого подключены к управлякяцим входам двух формирователей импульсов i управления соответственно, тактовые входы которых соединены с выходом генератора.пилообразного напряжения, выходы формирователей импульсов управления через управляемые вьтрямители подключены к соответствующим обмоткам подмагничивания, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности стабилизации выходного напряжения, уменьшения тока холостого хода и повышения КПД путем устойчивого раздельного подмагничивания ярем, в него введены два датчика тока, включенные в цепи (П соответствунщих обмоток подмагничивания трансформатора, причем выход С первого датчика тока подключен к запрещающему входу второго формироваQ С теля импульсов управления, а выход торого датчика тока - к запрещающему входу первого формирователя е импульсов управления. со Од Сл