Релейный стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1979 года по МПК G05F1/14 

1

Изобретение относится к электротехнике и радиотехнике в частности, к стабилизаторам переменного напряжения, и может быть использовано в качестве источника питания для различного типа приборов, источников света, например, кинопроекционных ламп накаливания.

Известны стабилизаторы, которые содержат трансформатор с отпайками, два пороговых элемента с реле, размыкающие и замыкающие контакты которых включены между соответствующими отпайками и выходными выводами стабилизатора 1.

Недостатком известного стабилизатора является сложность.

Известен также стабилизатор, который содержит трансформатор, первичная обмотка которого подключена к входным выводам, первая вторичная обмотка, выполненная с отводом, первым выводом соединена с первым выходным выводом,, второй выходной вывод через первый размыкающий контакт реле подключен ко второму выводу первой вторичной обмотки, а через первый замыкающий контакт реле -.к отводу, ко второй вторичной обмотке подключен вход

выпрямителя, один из .выходов которого соединен с первым выводом обмотки реле и первыми выводами измерительных элементов верхнего и нижнего уровня, ключевой элемент, стабилитрон и резистор 2.

Недостатком известного релейного стабилизатора является его сложность, так как он содержит в каждом измерительном элементе делитель напряжения, пороговый элемент, полупроводниковый усилитель и электромагнитное реле и для каждого элемента - отдельный выпрямитель.

Целью изобретения является упрощение стабилизатора.

Для этого в релейном стабилизаторе напряжения, содержащем трансформатор, пер5вичная обмотка которого подключена к входным выводам, первая вторичная обмотка, выполненная с отводом, первым выводом соединена с первым выходным выводом, второй выходной вывод через первый размыкающий контакт реле подключен ко второму

0 выводу первой вторичной обмотки, а через первый замыкающий контакт реле к отводу, ко второй вторичной обмотке подключен

вход выпрямителя, один из выходов которого соединен с первым выводом обмотки реле и первыми выводами измерительных элементов верхнего и нижнего уровней, ключевой элемент, стабилитрон и резистор, вторые выводы измерительных элементов подключены ко второму выходу выпрямителя, выход измерительного элемента верхнего уровня через второй размыкающий контакт реле, а выход измерительного элемента нижнего уровня через второй замыкающий контакт реле и последовательно соединенные стабилитрон и резистор подключены к управляющему входу 1 лючевого элемента, выполненного на тиристоре, включенном между вторым выводом реле и другим выходом выпрямителя.

На чертеже представлен стабилизатор, принципиальная электрическая схема.

Релейный стабилизатор переменного напряжения содержит трансформатор 1 с первичной обмоткой 2, первой вторичной обмоткой 3 с отводом и второй вторичной обмоткой 4. В цепь первой вторичной обмотки 3 включена нагрузка 5, которая подключена к первому выводу непосредственно, ко второму выводу через первый размыкающий контакт 6 реле 7, а к отводу через первый замыкающий контакт 8. К выходу выпрямителя 9 подключены измерительные элементы верхнего 10 и нижнего 11 уровней, а также последовательно соединенные ключеЬой элемент на тиристоре 12 и обмотка реле 7. Управляющий вход тиристора 12 через резистор 13, стабилитрон 14 и второй размыкающий контакт,15 реле 7 и второй замыкающий контакт 16 подключен к выходу измерительных элементов.

Напряжение на первичную обмотку 2 трансформатора поступает от источника 17 переменного напряжения.

Релейный стабилизатор работает следующим образом.

Пусть исходное состояние контактов 6, 8 и 15, 16 реле 7 такое, как это показано на чертеже и от источника переменного напряжения 17 на первичную обмотку трансформатора 1 поступает минимальное напряжение.

Обозначим напряжение источника 17 напряжения через Е, а диапазон его изменения через Д Е Е макс - Е мин .

Пусть в исходном состоянии напряжение равно Е мни -В этом состоянии стабилитрон 14, подключенный через контакты 15 к выходу измерительного элемента 10, заперт, так как напряжение на выходе элемента меньще порога его отпирания.

Положение движка делителя напряжения измерительного элемента 10 выбирается таким, чтобы при увеличении напряжения источника 17 от значения Емда ДО , напряжение на выходе элемента 10 достигало порога срабатывания стабилитрона 14.

Поэтому, когда напряжение источника 1 повышаясь, достигает указанной величины Е мин + , стабилитрон 14 открывается, открывая тиристор 12, и срабатывает реле 7. При срабатывании реле 7 нагрузка 5

переключается на понижающий отвод вторичной обмотки 3 трансформатора, благодаря чему напряжение на нагрузке 5 скачком снижается от максимального значения к исходному.

При этом стабилитрон 14 переключается

с выхода измерительного элемента 10 на выход измерительного элемента 11.

Положение движка потенциометра измерительного элемента 11 выбирается таким, чтобы при указанном переключении стабилиj трона 14 на выход элемента 11, стабилитрон оставался открытым и закрывался бы лишь при снижении напряжения источника 17 до значения:

Емин , Ема«- -ДЕ,, где ДЕ, - величина напряжения источника

17, на которую отличаются напряжения Е, при которых открывается и запирается стабилитрон 14.

Таким образом, .при переключении стабилитрона 14 с выхода элемента 10 на выход

5 элемента 11 реле 7 остается включенным, а напряжение на нагрузке 5 - исходным. При дальнейщем повыщении напряжения источника 17 от ЕМИН + до Е макс напряжение на нагрузке 5 вторично повыщается от исходного значения до максимального. При снижении напряжения источника 17 от Е макс до Е.макс - -лЕ напряжение на выходе измерительного элемента 11 снижается до уровня, при котором стабилитрон 14 запирается. При этом напряжение

5 на нагрузке 5 достигает минимального значения, несколько меньшего, чем исходное. При запирании стабилитрона 14 реле 7 выключается и его контакты 6, 8 и 15, 16 возвращаются в исходное состояние. /При этом напряжение на нагрузке 5 скачком пов выщается до величины, близкой к максимальной, и при дальнейшем снижении напряжения источника от величины Е макс - до Е мин , вторично снижается от максимального до минимального значения.

5 При переключении стабилитрона 14 на выход элемента 10 стабилитрон остается в закрытом состоянии, так как благодаря введению интервала А Е напряжение на выходе измерительного элемента 10 в момент переключения реле меньше порога срабатывао ния стабилитрона 14. Таким образом, при изменении напряжения источника 17 от Е,„„ до Емиад,напряжение на нагрузке изменяется дважды от минимального до максимального значения, чем и достигается стабилизация

J этого напряжения в заданных пределах.

Точность стабилизации стабилизатора может быть повышена, если увеличить число точек коммутации. В этом случае должны

быть соответственно увеличены число пар измерительных элементов, число реле с цепями управления и число отводов в нагрузочной обмотке трансформатора.

Таким образом, данный релейный стабилизатор позволяет осуществлять стабилизацию переменного напряжения при значительно более простой схеме.

Формула изобретения

Релейный стабилизатор переменного наряжения, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого подключена к входным выводам, первая вторичная обмотка, выполненная с отводом, первым выводом соединена с первым выходным выводом, второй выходной вывод через первый размыкающий контакт реле подключен ко второму выводу первой вторичной обмотки, а через первый замыкающий контакт реле - к отводу, ко второй вторичной обмотке подключен вход выпрямителя, один из выходов которого соединен с первым выводом обмотки реле и первыми выводами измерительных элементов верхнего и нижнего уровней, ключевой элемент, стабилитрон и резистор, отличающийся тем, что, с целью упрощения, вторые выводы измерительных элементов подключены ко второму выходу выпрямителя, выход измерительного элемента верхнего уровня через второй размыкающий контакт реле, а выход измерительного элемента нижнего уровня через второй замыка1бщий контакт реле и последовательно соединенные стабилитрон и резистор подключены к управляющему входу ключевого элемента, выполненного на тиристоре, включенном между вторым выводом реле и другим выходом выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 532091, кл. G 05 F 1/14, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 497564, кл. G 05 F 1/14, 1972.