@ -Фазный магнитный усилитель Советский патент 1993 года по МПК H03F9/00 

Изобретение относится к магнитным усилителям и может быть использовано в источниках вторичного электропитания для регулирования и преобразования электрической энергии.

Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей.

На фиг. 1 приведен пример конкретной реализации m-фазного магнитного усилителя при и на фиг. 2 - его электрическая схема;

m-фазный магнитный усилитель содержит , где т - число фаз магнитного усилителя, рабочих обмВток 1-3. Каждая рабочая обмотка 1-3 разделена на две включенных встречно-последовательно равные половины, каждая из которых размещена на соответствующем из 2т тороидальных сердечников 4-9. Магнитный усилитель содержит также тороидальных сердечников 10 и 11. Обмотка управления 12 охватывает все 2т+К тороидальные сердечники 4-11.

rn-фазный магнитный усилитель (см. фиг. 1, 2) конструктивно объединяет в себе магнитные усилители фаз, выполненные соответственно на 2т тороидальных сердечниках 4 и 5, б и 7, 8 и 9, с рабочими обмотками 1-3 и индуктивный элемент, выполненный на тороидальных сердечниках 10 и 11 из различных ферромагнитных материалов. При этомтЗбмотка 12 является одновременно общей обмоткой управления трех магнитных усилителей и обмоткой ин- дуктивно о элемента. Причем магнитные усилители работают в режиме вынужденного намагничивания.

Устройство работает следующим образом.

со ел ел ю о

При подаче на рабочие обмотки 1-3 магнитного усилителя переменных напряжений, сдвинутых друг относительно друга на величину 2 р/3 (), и постоянного тока в обмотку 12 начинается перемагничивание сердечников 4-9 магнитного усилителя. При этом в связи с тем, что обмотка 12 является общей и намотана также на сердечники 10 и 11, имеет место вынужденный режим намагничивания. Причем переменные составляющие тока не могут протекать по обмотке 12 даже при наличии в ней переменной ЭДС из-за наличия в цепи этой обмотки, по которой протекает постоянный ток управления, последовательно включенного индуктивного элемента-дросселя, который и обеспечивает режим вынужденного намагничивания.

Сердечники 10 и 11 введены в т-фазный магнитный усилитель для реализации упомянутого выше индуктивного элемента- дросселя с помощью имеющейся собственной обмотки 12 магнитного усилителя. Сердечники 10 и 11 из различных ферромагнитных материалов имеют разные магнитные проницаемости для расширения диапазона изменения тока.управления. Т.е. каждый из сердечников определяет индуктивность дросселя в цепи обмотки 12 для конкретного тока управления. При этом для малых токов управления индуктивность дросселя определяется сердечником с большой магнитной проницаемостью, а при увеличении тока (т.е. для больших токов) этот сердечник насыщается и индуктивность дросселя определяется сердечником с малой магнитной проницаемостью. Исходя из необходимого диапазона изменения тока, выбирается количество сердечников К и тем самым число дискретов изменения индуктивности дросселя, а также конкретные значения магнитной проницаемости сердечников и типы ферромагнитных материалов.

Каждая рабочая обмотка 1-3 наводит вторую гармонику (и далее четные) переменного напряжения на обмотке 12, при этом из-за наличия сердечников 10 и 11 суммарная переменная составляющая выделяется непосредственно на этой обмотке. В предложенном устройстве эффективная частота напряжения, приложенного к дросселю-обмотке 12, увеличена в m раз. При этом наличие сдвига фаз между напряжениями на рабочих обмотках 1-3 предопределяет наличие сдвига и по вторым гармоникам переменного напряжения. Это обстоятельство позволяет компенсировать суммарную величину переменной составляющей и огра- ничить ее величину, т.е. при увеличении коэффициента усиления m-фазного магнитного усилителя рост переменного напряжения в цепи обмотки управления не происходит за счет компенсации переменных составляющих от первичных обмоток 1-3, имеющих одинаковую амплитуду, но разные начальные фазы. Такая компенсация позволяет существенно уменьшить величину индуктивности в цепи обмотки 12

(уменьшить сечение сердечников 10 и 11), повысить быстродействие, а также снизить требования по электропрочности из-за сни- жения суммарной амплитуды второй гармоники переменного напряжения. Все это

позволяет улучшить массогабаритные показатели магнитного усилителя, Кроме того, предложенное техническое решение позволяет практически (легко, без использова- ния специальных видов магнитных

сердечников) реализовать m-фазный магнитный усилитель при любом количестве фаз (например, при ) путем набора стандартных тороидальных сердечников. Кроме того, в предложенном устройстве

конструктивно объединены магнитный усилитель и дроссель в цепи обмотки управления, обеспечивается режим вынужденного намагничивания, не требуется установка дополнительных элементов, что также улучшает массогабаритные показатели.

Формула изобретения m-фазный магнитный усилитель, содержащий m рабочих обмоток, каждая из кото

рых размещена на соответствующем

тороидальном сердечнике, обмотку управления, охватывающую все тороидальные сердечники и индуктивный элемент, включенный последовательно в цепь обмотки

управления, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, введены т+К тороидальных сердечников, причем каждая из рабочих обмоток разделена на две включенных

встречно-последовательно равные половины, каждая из которых размещена на соответствующем из 2т тороидальных сердечников, при этом сердечники, не снабженные рабочими обмотками, выполнены

из различных ферромагнитных материалов.

1 ,

Сущность изобретения: в многофазный магнитный усилитель, содержащий обмотку управления и рабочую обмотку одной фазы, состоящую из двух половин, размещенных на двух тороидальных магнитных сердечниках, введены (2т-2), где т - число фаз магнитного усилителя, тороидальных магнитных сердечников, на каждой паре которых размещены половины одной из (п-1) введенных рабочих обмоток, кроме того введены К тороидальных магнитных сердечников с разными маг- нитными проницаемостями, при этом обмотка управления охватывает одновременно К и 2п тороидальных магнитных сердечников, причем половины каждой рабочей обмотки соединены встречно и являются рабочей обмоткой одной из фаз магнитного усилителя.2 ил. (Л

Pi/2 , /