УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАВНОЙ РЕГУЛИРОВКИ НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1974 года по МПК H01F29/08 H01F21/06 

Изобретение относится к технике плавного изменения по величине напряжения и может использоваться в установках промышленного и лабораторного назначения. В настоящее время плавная регул ировка напряжения осуществляется в основном контактированием перемещаемого токосъемника с витками обмотки электрического аппарата. Известны также устройства, регулировка напряжения которых осуществляется за счет ВЛИЯ1НИЯ Магнитных свойств магнитопровода, например изменением воздушного зазора между его элементами. К ним относятся регуляторы с вращающимся , которое выполнено в форме диска с неодинаковой толщиной по окружности. Поэтому от его положения зависит величина воздушного зазора, которая для одного из крайних стержней увеличивается, а для другого одновременно уменьшается. Применение дополнительной вольтогасящей обмотки, включаемой последовательно в питающую сеть с перв.ичной рабочей и размещаемой на противоположном крайнем стержне, позволяет в зависимости-от положения ярма перераспределять падение напряжения питающей сети между этими обмотками и тем самым изменять индуктируемое напряжение во вторичной обмотке. Недостатком таких устройств является то, что ои.и не обеспечивают широкого предела регулировки напрялчения и в связи с наличием магнитных потоков рассеяния не позволяют снижать напряжение до весьма малой величины. Цель изобретения - расширить нределы изменения напряжения, а увеличить глубину его регулирования. Поставленная цель достигается тем, что в поворачиваемое ярмо со стороны наименьшей толш;ины введен магнитный экран, снижающий потоки рассеивания для стержня сердечника в положении наибольшего воздушного зазора. Па стерЖие с вольтогасящей обмоткой размещена включенная последовательно вторичной комленсационная обмотка, э.д. с. которой противозначна э. д. с. вторичной обмотки. Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежом, где показан Ш-образиый сердечник /, на крайние стержни которого помещены обмотки. Па одном из крайних стержней находятся рабочие обмотки: первичная 2 и вторичная 3. Па другом крайнем стержне расположены вольтогасящая обмотка 4 и компенсационная обмотка 5. Вольтогасящая обмотка, предназначенная для подавления напряжения питающей сети, в зависимости от Полол ения ярма 6 Включена последовательно 1нвр1вичной об-мотке, а компенсационная, имеющая сравнительно небольшое число витков, - последовательно вторичной. Кроме того, компенсационная и вторичная обмотки включены так, что создаваемые на нх зажимах э. д. с. направлены встречно.

Ярмо 6 выполнено в форме диска с плавным переходом толщины по окружности. Такое исполнение ярма делает вoзмoжпы. изменять при его повороте расстояние между ярмом и крайни.ми стержнями сердечника. Чтобы снизить поток рассеивания и на этой основе расширнть предел изменения регулируемого напряжения, со стороны наименьшей толщины ярма введен магнитный экран 7. Остальная часть ярма заполнена до формы диска материалом высокого матнитного сопротивления 8.

Положение ярма 6 соответствует получению на выходе вторичной обмотки 3 напряжения минимальной величины. Это достигается тем, что ярмо полностью (без наличия воздуилного зазора) перемыкает средний стержень сердечника с крайним, на котором размещены вольтогасящая и компенсационная обмотки. В таком положении ярма сонротивление вольтогасящей обмотки значительно выше сопротивления первичной рабочей, включенной последовательно и размещенной на другом крайнем стержне. Падение напряжения переменной составляющей на зажимах первичной об-мотки, вызванное потоками рассеивания, замыкающимися через воздущный зазор, будет небольшим. Паличие магнитного экрана 7 снижает потоки рассеивания, а следовательно еще больще уменьщается напряжение на заж-имах вторичной обмотки 3. Вместе с тем магнитный экран не может полностью исключить потоки рассеивания, и с целью более глубокого снижения выходного напряжения введена компенсационная обмотка 5, включаемая встречно вторичной 3. По количеству BHTfKOB она ,подоб:рана так, что э.д.с. «а ее зажимах, созданная основным потоком от протекаемого по вольтогасящей обмотке тока, равна э. д. с. вторичной обмотки, но противоположна по знаку.

Поворот ярма вокруг среднего стержня вызывает изменение расстояния между ярмом и крайними стержнями сердечника: для стержня с рабочими обмотками расстояние убывает, а для вольтогасящей PI компенсационной - растет. Это приводит к повыщению индуктивного сопротивлшшя .первичной рабочей обмотки и одновременному снижению сопротивления вольтогасящей. В результате перераспределения напряжений на обмотках происходит повыщение выходного напряжения. Наибольщим оно будет при повороте ярма на угол 180°. В таком положении ярма с помощью мапнитпого экрана снил аются .потоки рассеивания в стержне с дополнительными обмотками - вольтогасящей и компенсационной, а это способствует увеличению верхнего предела регулирования па-пряжения.

Применение магнитного экрана и компенсационной обмотки позволяет не только снижать регулируемое напряжение до малых (нулевых) величин, но и повышать его значение по верхнему пределу.

Предмет изобретения

1.Устройство для плавной регулировки напряжения, содержащее Ш-образный сердечник, разнозначное по окружности толщины ярмо, накладываемое на торцы стержней сердечника и поворачиваемое для изменения воздущного зазора относительно крайних стержней вокруг среднего, рабочую и вольтогасящую обмотки питающей сети, размещенные отдельно на крайних стержнях и соединенные

между собой последовательно, и вторичную обмотку, расположенную на сердечнике совместно с первичной рабочей, отличающееся тем, что, с целью снижения потоков рассеивания и расщирения пределов регулирования,

ярмо со стороны, обращенной « стержням сердечника, и на участке его наименьшей толщины снабжено магнитным экраном, причем экранированная часть ярма заполнена до формы правильного диска материалом с высоким магиитным сопротивлением.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью увеличения глубины регулирования, оно снабжено компенсационной обмоткой, размещенной на стержне вольтогасящей обмотки и включенной иосладовательно вторичной так, что э. д. с., индуктируемая на ее зажимах в положении ярма наименьшего выходного напряжения, близка но величине и противоположна по знаку э. д. с. .вторичной

обмотки.

00