Стабилизатор постоянного тока Советский патент 1991 года по МПК G05F1/56 

Итбретение относится к ieKi poi (.хнике t uuTHOiTH к стабилизированным Истомин кам г ока

Heibw изобретения яв шется расширение иапа она регулирования в сторону бо ib и ч iокон

Mepie/ке ире цтанлена оюксхсма iipc j...ii омого сгаби ш затора но(юянно о гона

( i абили затор со сержит первый у правтяе мыи силовой преобразователь 1 с зажима ми А. В и С для подключения к силовой се ти, первый фильтр 2, компенсирующий гране форматор 3, включающий основной 4 и iha шнолнительны ма нитопровода 5 и 6 с пер вечной 7 и вторичной 8 обмотками, а также обмоткам, } и 10 возбуждения измери

i е ьнь усилительный С, юк 1 исто| ,нк 2 опорного нап, 1ЧЖ1 riiiH ы чик . ,1 «а низко часго нын дроссеи обмо iu кот по имее1 отво i от час Н внгк к и ляемои г-итоьон преобра зона с ii i i dopc.i фц|ыр h траьзи Ч1ыи у г ) ci in i ел i, i ( с игна ia опп1бкн u ie ,i i ,) i Ч к буждиия постоянный и перс учн ччи ниТО|1Ы 0 И 21, sKBHBaltHi 2J ь( Ы i ОПрОТИВ 1C НИР rCHepaTv)p, 1 f) t

УС и ж ie ib 2 5 низкой часто: ы темой IHI ., илите1ь 25 нос г ;HI HOI о мяхол к вы во ты 26 и 27 к кслоры noiKiioMt. i i r p iK.i 28

N ih ач ic мыи с и юн HI :fpt ( , p , ,, 11 n подключен к см юной с с i и нсреччнною .OKI (фазы i S и О со вь м и. оян1 о

O5

± o

4

тока через фильтр 12 и вторичную обмотку 8 компенсирующею трансформатора 3 подключен к выводам 26 и 27 для подключения нагрузки 28 Управляющий вход еилово0преобразова тетя 1 подключен к выхидч ,i чрикмьно си штельною блока 11, вхочы кон,рою по IK гючены соответственно к источник 12 опорною напряжения и выходу датчики 14 тока

Управляемый силовой преобразователь 15 также подключен к силовой сети переменно и тока (фаш А, В и С), его выход 4rpt з фильтр 16, низкочастотный дроссель 14 и ыгчик 13 гока подключен к первичной (-ПМОГК1 7 компенсирующею трансформа- гора 3

I ран зиегорный регулятор 17 включен м VK iv от во юм низкочастотного дроссе 1Я 14 и о км и ме i ь кнцим выводом фильтра 16 ч| а в i я кип и и вхот транзисторно о регулят о- ,а 17 ,юдк1ючен к выхогу усилителя 18 ii ina.i пчибки, ахо ; лоторою подключен % вчвот,ам i) и 27 для подключения на, 3K.I

I It рвичная 7 ч нюричная 8 обмотки ком1ч , км кто трансформатора 3 являются общими 1 is, Mai нигопроводов 4 6. об мот чи и Ю возбуждения намотаны с осп н ii ч mm HI iai пигопроводьг 5 и 6 и сое

iM4ri i госле 1,0Вaiельно встречно Первый , ч и )жим ч-нератора 14 1ения

i t , н н i ,щи тиной, a ei i второй за iiv с к ,ni4 H 1.O свободным выводом об

ЮР,и 1) во)б жде| ия Овооогный вывод ноготки Ч иния по гключен к перво м зывоп эквивалента 22 вычоиюго it про ин гения генератора возб ж к ния, вюi , ыво г эквивалента 22 через переменный IH UK i op 21 соединен L обьединенннм выводом обмоток Ч и 10 возб ж 1,ения, по

i К . и И Чс. ПМ pi ЗИС i op 2(1 ПО .кДЮЧеЧ К Об

i L Mi шит. к кгяорои подключен также пер- вь и гнои вычо; .|Я 23 ншкои ч;)1 i i, второи 4Mii,iu)n вывои его подключен к i 1 1н,|/кном коьпакт гн реме,ч ог о речис Ч) i 21

ч и игеля 23 гибкой часто: ы под i, |Ц)чсц к вчо ieмод1, 1ягора 24, его выход ii ючс н к ьчоь .1я 25 постоянного i ,i а чычо ii(K.ieuicif) к правляюн,с i в), 1 -ыв 1яемог i и ювого преобра-10 i ,i .. я IS

4 тройство рабоыч слепющим обра(I М

( л аби ппирчемыи ток 1Н . вырабатывае- 1ыи чрвьм поавляемьгм силовым преобра soiiaie.iiM i протекает по вторичной об моти. 8 с числом витков U | компенсирующего трансформатора 3 и .н iaer в i мнимо,. i 4 6 намагничивающую силу MI ) 1„ U Вырабатываемым вторым прав тясмым in lot iw п еобра швателем 15 ток 1п прогокае пе|)вичной обмотке 7 с числом UITKOB U i и conaei н с 1„ tt i, напраь

;entiv K) павстр ч н

L It ДеЙ1 твие кьн

0

5

0

5

0

5

0

5

гура авторегулирования, включающего блоки 3, 15, 16, 19,-25, направлено на под держание баланса н с, действующих на магнитопровод 10, т е

IHW 2-Ia .,,(1)

действующее рассоглас жанне в контуре авторегулирования в установив шемся режиме. При большом уситении в корпус авторегулирования /W

Ia ihw2/Wi(.:

и является точной мерой тока Иными словами обсуждаемый контур авторегулир. вания осуществляет преобразование тпк /,t (больгпей силы) в ток 1п , уровень котор о существенно и задаеня м.по ра № i и W

Работу контура авторегу шрования н.,„, но представить следующий ьбр мим п по гаче на обмотку 10 возбуждени менного напряжения от генератора 19 noi бужаения в этой цепи формируются имч и, сы тока положительно, и отрицательной лярности, обладающие .лед ющими сво г ствамн при от1.тст подм ничивани) м.ч нитопровода 6 (т ъ при IH U /„ U ,- - 1 - 0) положительные и офипагелг мы импульсы тока равны по амплит ie i о и наковы по форме вследствие cuMveipmt (ы вой намагничивания, при подмагничич пин маг нчтопровода 6 (г с при 1 0) t им мегрия нарушаеня, с оотвеп. гв чпо аи енч юкя параметры имг у 1ьсс,в причем г- р м |епени для положи еU)4bi и огр,ц,,| ., ны (л завигимост11 от знака VU ) чт I M i же свойствами об гадают и и.пплк11 ni1 жения на резисторе 20 Импульсы nai жепия с резистопа 20 Ч ,(.з иидгтел m жои частоты поступают на нхо г L лятора 24 Демодулятор 24 юмщч в п)ообразование этих импутьснич и- i при котором величина и по 1ирч, | и пел. i ной составляющей его вы njirn nai, чин (CHI на ia ошибк 11 и)от ы : i в i не и знак разбаланса г v Уu OJ (Плибки усиливаемся ycninreie.i 2 нос i н i i ока и поступает hi чправл к

ВХОД ВЮрОГО (ММО СИЛОВМО

раюваимн 15 Под действием 7ioiu н, жения выходной ток /л преоора зов.м е HI i , изменяется до гех по пока не t . ов i р iBHfjBec, ие, описываемо 1 tooii j. чис-м

Ток 1п протекает через дп ,ик и-,-. при этом напряжение на вы к ка 13 гока равно

UK ,, i

i 1C А коэффициент ирооГр,) ая чича тока 13

В измерительно-усилительно1, б И Ы li напряжение Ug сравнивается с. опорным н i пряжением I/ , которое пО(. о i и к пика 1 2 ог орного напряж ния , и- теп тура стабилизации точс /„ папрар. ен , Чг- поддержание баланса /апряжеш I L т с

ря

Р

L 1

U Яс

II

U - ,(4)

где ЛсЛт - действующее рассогласование в контуре стабилизации, при большом усилении в контуре стабилизации , тогда и с учетом (2)-(4) получаем заданное значение тока в нагрузке

IH U«nWilWt-KK.(5)

При отклонении тока 1Н от заданного значения U,,- и на управляющий вход преобразователя 1 с выхода измерительно-усилительного блока 11 поступает управляющее воздействие, под действием которого ток 1п изменяется до тех пор, пока баланс U :n Uf, не будет восстановлен. При этом величина тока 1ц будет соответствовать заданному значению, определяемому соотношением (5).

Фильтры 2 и 16 выполняют стандартные функции, присущие фильтрам в силовой нре- обра юаательной технике. Роль элементов 5, 9, 21 и 22 упрощенно можно представить следующим образом. Пульсации тока 1Н вызывают появление напряжения помехи на обмотке 10 и соответственно на резисторе 20 С помощью элементов 5, 9, 21 и 22 создается противофазное напряжение таьои же амплитуды, как и напряжение помехи, в результате помеха на входе усилителя 2,4 существенно ослабляется, что позволяет обеспечить требуемое качество работы контура авто- рег лировання, осуществляют 1 о иреобра нание тока

1ц в /п

Кон. ур компенсации пулыации включает УХТЫ , 4, 17 и 18. Напряжение г IB (.анни I. н (/) i наг ру зки 28 посг h.iei ча вход усилителя 18 cm нала ошибки и вызызае путем воздействия на трап un торный регулч го 1 17 изменение тока а части обмис.и дросселя 14, который по переменному юк включен как антотрансформа ор Г-)т и и пк-нения гока передаются к обмотке 7 гратк- фпрмагора 11 как напряжение сЛ1/1. которое благодаря отрицательной обратной гвязи и ,jpyio i масп табе повторяет напряжение ь. н - .аций L r(f) на выходе фильтра 2 И . первичной обмотки 7 напряжение { ;(/) транс- формнрч егся во вторичную обмотку 8, папря- жецие tin которой будет равно

Л(/) й,(/)и ;, Ц ,.

Напряжение 6 j(/) направлено навсгре ч;, нап)яженик) L n (f), поэтому напряжение пу.псаций на нагрузке 28 равно

ин(1) ип () -U (f)

1аким образом, при соответствующих динзмтпкчки.х характеристиках контура ко - пенс ..шин может бытт достш ну го существенное ослабление пульсаций напряжения (гока) в

Uai нитопровод компенсир юшею гращ- форматора работает без подмагничивания тки оянным током. Это следует из 1.о)м-о Hi eh и Я ( 1 ).

Кроме того, ток большой силы 1Н п нобразуется;-оимя (/

ток 1„ относительно низко о

п

U i / Wj раз метплпе lh ). кото0

рый является точной мерой тока /h В контуре стабилизации тока 1Н производится измерение тока 1п и, таким образом, устраняются проблемы измерения больших токов

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного тока, с одер- жащий усилитель сигнала ошибки, датчик тока, компенсирующий трансформатор, включающий магнитную систему с первичной и вторичной обмотками, первый управляемый силовой преобразователь, управляющий вход которого подключен к выходу измерительно- усилительного блока, входы последнего сое5 динены соответственно с источником опорного напряжения и выходом датчика тока, выход первого управляемого силового преобразователя через первый фильтр и вторичную обмотку компенсирующего трансформатора соединен с выводами для подключения

0 нагрузки, к которым подключен вход усилителя сит нала ошибки, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования в сторону больших токов, в него введены второй фильтр, второй упранляе5 мый си.тонои преобразователь, выход которо- io подключен к входу второго фильтра, низкочастотный дроссель с отводом от части витков обмотки, гранзчст орный регулятор, - правлчющий их од кот орого по IK. тючен к ныХО Т . СИЛ И (. Ji v HI H.I j. ЧПИбКИ, i Mfhlfl BUxo i,к и . Bropo j (()111ыра первым вывонм пе)В1 чнон обмо ч up1 ющего р. сфирма op.i и. с к,

K lUiiM ныч),ьм трап i c opitoi о pel ьторон (.иловом нытзо которо о , к отво.л обчюгкм hiMKo ис; (,; ic i, (i

я. горный крайний ш.твод оГ,. OIKH

ТО ,;Н)ЧеТ К HulX 1ЧОМ

о (fijt.ib.pa. а ее

V

I КИ

.и.чеи i. намнет си

.ТЯтор,). K.l HI H li

три се

,-оторо-

крайний

К Второму ЬЫ6Оьом:гг1к ир hiinet о

0

5

0

вывод через датчик ток, д га |)внчн)й обмьт т ,

: рансформ i гора, усилгче.и. постоянного то ка. силитель низкой ч,- оты д( -и,1 лягор, вход Koiopoio подклк1 |( ц к выходу усити- те.гя низкой частоты, a BI.IXO.; ч си лителя юс i оянно о ivixoi, последнего подключен к у нравляюни vy вто|юго управляемою спломот о преобра-1 нзателя, i е- нераюр во буж К ння. первый -.входной вы вол которого (.оединен . общей шн: и, кро те то, о, в мат ни гну ю исгему компенси- )ineio грансформл ра вве u-ны дв.т до по IHHT е.п.ных Mai ни о: р-шод,1 HOMOI KJ ми возбу /к к иия на каждом из них. при этом первичная и вторичная обмогки компенсирующего трансформатора являются общими для всех мат ни i опроводов. BXOIHIUHX в ото магнпмтчю (.истему, обмотки возбуждения соединены последов а те. тьн о-встреч но, свободный первой обмот и .чпбуж кттия i m1- динен (. вторым .ным ia/ьнмом тенора- тора возбуждения, свобо им. И ,зыво ; luopoii обмотки возбуждения подключен к первому

нынод чье юнного квива ICHI а выходною опротивл мжя i опора iop(i возбуждения вто i он выво KcUahnoio эквивалента черг I) te 1 ни Г), i i еременный резистор соединен t ii .1 MI lemiDiv iniHui 1)1 иомопч вошчж и

ч in, noi it-дни и чере введенный р.мистоп по K.iK-M Mi к обшей шине, первый вхомюй выпот, иилителя низкой частоты подключен к об шей шине, а второйк подвижному

к акт переменного резистора

1 1.-ДГ-.

«k-|

.-. L

- I

Т 1 4ZD---L J-f

J7/ w

1J

1

г

1 Г

1 i l

1 24 t-H |

-i-i L

/

J V U /5 5

., -4, г

.-J 7 | .

i«-y- J

rv

/9

1 Г

i l

t-H