Быстродействующий реверсивный двухполупериодный магнитный усилитель Советский патент 1959 года по МПК H03F9/02 

Известны быстродействующие реверсивные двухполупериодные магнитные усилители с выходом на переменном токе, содержащие четыре быстродействующих однополупериодных нереверсивных дросселя, обмотки управления которых подключены через вентили к входному трансформатору и к источнику опорного напряжения переменного тока, а рабочие обмотки через вентили и балластные сопротивления - к первичным обмоткам выходного трансформатора.

Предлагаемый усилитель отличается от известных тем, что цепь рабочей обмотки каждого из дросселей и соответствующей перв 1чноГ обмотки выходного трансформатора образует отдельный (.самостоятельный) контур, подключенный непосредственно к источнику питания переменного тока, и для каждого из этих контуров применен порядок соединения элементов цепи (рабочей обмотки дросселя, выпрямителя и первичной обмотки выходного трансформатора), отличный от порядка соединения аналогичных элементов в других контурах. Этот порядок обеспечивает равенство рабочих токов в каждой из двух пар контуров, рабочие полупериоды которых сдвинуты во времени на полупериод питающего напряжения, и встречное действие двух пар первичных обмоток выходного трансформатора. Такое выполнение усилителя обеспечивает упрощение схемы и повыщение к.п.д. усилителя.

В усилителе используются четыре быстродействующих дросселя: Дрь Дрг; Дрз и Др4(см. схему), работающих на общую нагрузку через отдельные обмотки общего выходного трансформатора Гр-,. Все дроссели имеют цепь управления с опорным напряжением Е,-.., вентилем В.. и обмоткой управления W, и рабочую цепь с питающим напряжением Е, вентилем В.,, и рабочей обмоткой W,. Питание дросселей обеспечивается от входного трансформатора Тр2. Для развязки управляющих и рабочих цепей дросселей служит трансформатор Грз. Напряжение питания Е (переменного тока) является общим для всех рабочих цепей дросселей.

Aio 121817

Выход каждого дросселя подк; ючен к отдельной первичной обмотке выходного трансформатора , ко тзторичной стороне которого подключена нагрузка.

В каждо-м дросселе можно выделить два полупериода: управляющий полупериод, когда проводит вентиль By и сердечник размагпичивается (намагничивается в отрицательном направлении), и рабочий полупериод, когда проводит вентиль Б , в рабочей цепи протекает ток и сердечник намагничивается (в положительном направлении). В рабочий полупериод в некоторый момент времени сердечник насыщается, и рабочий ток дросселя практически ограничивается лишь сопротивлением нагрузки.Момент насыщения, а следовательно, и величина рабочего тока дросселя определяются степенью размагничивания сердечника в управляющий полупериод, которая, в свою очередь, зависит от управляющего напряжения. Для обеспечения реверсивного двухполупериодного выхода схема усилителя выполнена таким образом, что управляющий полупериод одной пары дросселей совпадает с рабочим полупериодом другой пары. Чередование управляющих и рабочих полупериодов для двух пар дросселей происходит через каждый полупериод питающего напряжения. Все это достигается соответствующим выбором фаз питающего и опорных напряжений, а также выбором направлений вентилей в рабочих и управляющих цепях дросселей.

Усилитель управляется напряжением переменного тока частоты питаюи его напряжения, подаваемым от входного трансформатора Грз со средней точкой на вторичной стороне. Первая полуобмотка входного трансформатора включена в цепь управления дросселей Др и Дра, а вторая - в цепь управления дросселей Дрз и Др. Каждая из этих полуобмоток работает попеременно на соответствующие обмотки управления двух дросселей. Такое включение обеспечивает необходимое управление усилителем. В первый полупериод (являющийся управляющим для дросселей Др и Дрз) напряжение управления складывается с опорным напряжением в дросселе Др1 и вычитается из опорного напряжения в дросселе Дрз. Во второй полупериод (являющийся управляющим для дросселей Лрг и Др,) напряжение управления складывается с опорным напряжением в дросселе Др и вычитается из опорного напряжения в дросселе Дрг. Сложение управляющего напряжения с опорным соответствует отрицательному входному сигналу (увеличивающему угол насыщения в рабочий полупериод), а 1вычитание управляющего напряжения из опорного соответствует положительному входному сигналу (уменьшающему угол насыщения). Таким образом, в первый полупериод отрицательный сигнал подается на драссель Др{, а положительный сигнал - на дроссель Дрз, во второй полуиернод отрицательный сигнал будет подан на дроссель Дp, а положительный сигнал - на дроссель Др. Такое управление обеспечивает равенство рабочих токов в дросселях Др2 и при временном сдвиге в полупернод и равенство рабочих токов в дросселях Др и Дp при таком же временном сдвиге.

Обмотки выходного трансформатора на выходе дросселей Др и Др выключаются встречно по отношению к обмоткам траисформатора на выходе дросселей Др1 и Др. В результате этого усилитель имеет двухполупериодиьш выход переменного тока при равенстве нулю результирующей постоянной составляющей тока в выходном трансформаторе. При максимальной отдаче усилителя рабочие токи в дросселях Др1 и Др4 равны нзлю, а в дросселях Др и Дрз - представляют собой однополупериодиые выпрямленные токи. Поэтому ток на выходе усилителя имеет синусоидальную форму. При изменении на 180° фазы управляющего напряжения отрицательный сигнал будет подан на дроссели Др и Дрз, а положительный сигнал - на дроссели Др) и Др. В итоге фаза

выходного тока усилителя изменится на обратную при топ же величине выхода. При отс тствии управляющего сигнала ток на выходе усилителя равен кулю. Получение нужного напряжения на нагрузке Я достигается соответствующим выбором чпсла витков вторичной обмотки выходного трансформатора. Балластные соиротивления /,j , составляющие 10- 15% от сопротивления нагрузки, служат для уменьшения взаилювлияния рабочих цепей дросселей. Установка усилителя на «нуль мелеет производиться с помоп1.ью (Сопротивлений в цепях управления дросселе. Режим работы усилителя выбирается таким образом, чтобы токи в рабочих цепях дросселей при отсутствии управляющего сигнала приблизительно равпялись половине от максимальных значений этих токов при наличии сигнала (путем выбора величины „., ).

Предмет и з о б р е т е и и я

1.Быстродействующий реверсивный двухполупериодныи магнитны) усилитель с выходом на переменном токе, содержащий четыре быстродействующих однополупериодных нереверсивных дросселя, обмотки управления которых подключены через вентили к входному трансформатору и к источнику опорного напряжения переменного тока, а рабочпе обмотки через вентили и балластные сопротивления - к первичным обмоткам выходного трансформатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы и повышения к.п.д., цепь рабочей обмотки каждого из дросселей и соответствующей первичиой обмотки выходного трансформатора образует отдельный (самоегоятельный) контур, подключенный неттосредственно к источнику питания переменного тока, и для каждого из этих контуров применен порядок соединения элементов цепи (рабочей обмотки дросселя, выиpя пlтeля и первичной обмотки выходного трансформатора), отличный от порядка соединения аналогичных элементов в других контурах и обеспечивающий, во-первых, равенство рабочих токов в каждом из двух пар контуров, рабочие полхпериоды которых (контуров) сдвинуты во времени на полупериод питающего напряжения и, вочвторых, встречное действие двух пар перв))чных обмоток выходного трансформатора.

2.Магнитный усилитель по п. 1, отличающийся тем, что цепь управления каждого из дросселей имеет свой, отличный от других цепей, порядок соединения элементов цепи (вторичной обмотки трансформатора опорных напряжений, выпрямителя, обмотки управления дросселя и вторичной обмотки входного трансформатора), обеспечивающий сложение сигнала управления с опорным напряжением для одной пары дросселей, управляющие полупериоды которых сдвинуты во временп на полупериод питающего напряжения, и вычитание для другой.

- 3 -л 121817

Bwd

Tpi