УСТРОЙСТВО для ПИТАНИЯ постоянным током Советский патент 1972 года по МПК G05F1/46 

Предлагаемое устройство для питания постоянным током предназначено для питания индуктивных нагрузок с высокой добротностью, например спектрометрических магнитов, линз и корректоров при постановке физических экспериментов на ускорителях заряженных частиц.

Известные устройства для питания постоянным током индуктивных нагрузок с высокой добротностью, содержащие источник постоянного тока в виде автотрансформатора с трехфазным неуправляемым мостом, линейный, усилитель постоянного тока, эталонное сопротивление, опорный элемент, блок сравнения и цепь обратной связи помимо дороговизны и сложности обслуживания обладает рядом существенных недостатков, как-то: большой постоянной времени стабилизации (единиц мсек) вследствие индуктивного характера отрицательной обратной связи; ухудшением точности стабилизации на малых уровнях тока нагрузки (примерно в два раза) из-за нелинейности характеристики реактора с подмагничиванием и по той же причине ограниченностью пределов регулирования; невозможностью регулирования тока нагрузки от нулевого значения (остаточное напряжение порядка 10 и более вольт).

ройство введен дополнительно источник постоянного тока в виде трехфазного управляемого выпрямителя, подключенного параллельно первому источнику, разрешающая способность которого выше разрешающей способности первого источника, причем параллельно включенные источники охвачены отрицательными обратными связями по суммарному току нагрузки, заведенными на вход первого источника и вход и выход второго.

На черетеже представлена блок-схема предложенного устройства.

Устройство состоит из трехфазного автотрансформатора AT с электроприводом для плавного автоматического регулирования напряжения под нагрузкой (например, автотрансформатора серии АТМК}, трехфазного мостового неуправляемого выпрямителя В, собранного по схеме Ларионова (например, 0 на кремниевых вентилях серии ВК), управт ляемого выпрямителя УВ с малой постоянной времени (например, тиратронного выпрямителя устройства типа БТ-4М), автоматического регулятора тока APT с электропри5 водом для плавного автоматического регулирования и выполнения условия параллельной работы двух источников постоянного тока различных мощностей (например, регулятора серии РВМ), эталонного сопротивления 30 ЭС, служащего для получения сигнала обратной связи по току нагрузки (например, шунта масляного, серии ШМ), делителя напряжения ДЯ, предназначенного для выставления требуемого тока нагрузки (например, потенциометра-датчика постоянного тока Р-317), схемы сравнения СС, применяемой для получения сигнала рассогласования между входным и опорным напряжениям (например, схемы сравнения устройства БТ-4М), линейного усилителя постоянного тока УПТ для получения управляющего сигнала заданной величины (например, усилителя постоянного тока устройства БТ-4М), поляризованных реле ПР-1 и ПР-2 для управления электроприводами автотрансформатора AT и автоматического регулятора тока APT соответственно (например, поляризованных реле серии ТПР) и индуктивной нагрузки Я (например, спектрометрического магнита типа СП57-А1 или магнитооптической линзы типа МЛ-158 и др). Работа устройства основана на принципе сложения токов от двух источников. Оба источника постоянного тока охвачены отрицательной обратной связью по суммарному току нагрузки. Первым источником постоянного тока, мощность которого определяется нагрузкой, является автотрансформатор AT с трехфазным неуправляемым мостовым выпрямителем В, вторым источником постоянного тока, мощность которого определяется разрешающей способностью первого, является управляемый выпрямитель УВ с автоматическим регулятором тока APT. Суммарный ток двух источНИКОВ через эталонные сопротивления ЭС поступает на индуктивную нагрузку Я. Установка тока нагрузки Я производится делителем напряжения ДН. При включении устройства сигнал рассогласования поступает через усилитель постоянного тока УПТ, поляризованное реле ПР-1 на электропривод автотрансформатора AT, после чего устройство входит в режим стабилизации по току нагрузки Я. Сигнал отрицательной обратной связи, снимаемый с эталонного сопротивления ЭС, через делитель напряжения ДН, постоянно поступает в схему сравнения СС, и в случае отклонения тока нагрузки от номинального значения на выходе последней появляется сигнал рассогласования, пропорциональный изменению величины тока нагрузки. С выхода схемы сравнения СС сигнал поступает на вход линейного усилителя постоянного тока УПТ, вырабатывающего управляющий сигнал нужной величины, поступающий одновременно в цепь управления управляемого выпрямителя У5, на электроприводы автотрансформатор AT к автоматического регулятора тока APT через поляризованные реле ПР-1 и ПР-2, соответственно. Поляризованное реле ПР-2 срабатывает при определенной величине управляющего сигнала, вызванной изменением постоянной составляющей тока первого источника и расширяет область регулирования управляемого выпрямителя УВ изменением сопротивления автоматического регулятора тока APT. При уровне управляющего сигнала, превышающем возможность регулирования только вторым исто.чником постоянного тока (управляемый выпрямитель УВ с автоматическим регулятором тока APT), автоматически срабатывает поляризованное реле ПР-1 и изменяет установку напряжения автотрансформатора AT. Высокая точность стабилизации и эффективность обусловливаются описанными свойствами устройства, а именно: малой постоянной времени стабилизации (единицы мсек) вследствие отказа от индуктивного характера отрицательной обратной связи, широким диапазоном регулирования (от нулевого значения тока до номинального) с неизменной высокой точностью стабилизации; высокой устойчивостью на всем диапазоне регулирования в связи с введением глубоких отрицательных обратных связей по току нагрузки; легкостью обслуживания и дешевизной. Предмет изобретения Устройство для питания постоянным током, индуктивных нагрузок с высокой добротностью, содержащее источник постоянного тока в виде автотрансформатора с трехфазным неуправляемым .мостом, линейный усилитель постоянного тока, эталонное сопротивление, опорный элемент, блок сравнения и цепь обратной связи, отличающееся тем, что, с целью повышения качества и расширения диапазона регулирования, в устройство введен дополнительно источник постоянного тока в виде трехфазного управляемого выпрямителя, подключенного параллельно первому источнику, разрешающая способность которого выше разрешающей способности первого источника, причем параллельно включенные источники охвачены отрицательными обратными связями по суммарному току нагрузки, заведенными на вход первого источника и вход и выход второго.

Сеть