Феррорезонансный стабилизатор напряжения Советский патент 1979 года по МПК G05F3/06 

. I

Изобретение относится к электромагнит ным бесконтактным статическим устройствам, обладающих способностью автом тичес ки регулировать напряжение.

Изобретение может быть использовано, например, для стабилизации напряжения питания телевизоров иЛи других видеопринимающих аппаратов, кинескопы которых очень чувствительны к колебаниям напряжения сети при воспроизведении на экранах изображения.

Известны феррорезонансные стабилизаторы напряжения 1.и{2.

Наиболее близким из известных технических решений является феррорёзонансный стабилизатор напряжения, содержащий линейный дроссель, один из выводов которого включен в цепь с первым выводом для подключения питающего напряжения, а другой вывод соединен с входным выводом первичной обмотки автотрансформатора, вторичная обмотка которого соединена с одниМ из выводов фильтрующего конденсатора и одним из выводов для подключения нагрузки, фильтрующий дроссель, один из выводов которого соединен с другими выводами для

подключения нагрузки и питающей сети, а другой вывод - со вторым выводом фильтрующего конденсатора, и индукционную компенсирующую обмотку автотрансформатора 2.

В известном стабилизаторе в схеме имеет место параллельный феррорёзонансный контур между конденсатором и вторичной обмоткой автьтрансформатора, а также последовательный резонансный контур, настроенный на высшие гармоники частоты,сети, который использует тот же конденсатор. Такого типа конденсаторы имеют относительно больщой вес и габариты, требуют значительного расхода активных материалов на их производство - электротехнической стали, меди, алюминия, невысокие значения коэффициентов мощности и полезного действия, приводят к большим потерям электроэнергии как в самих стабилизаторах, так и в сетях, от которых они питаются. Это прЬисходит, в частности, потому, что до предлагаемого изобретения в стабилизаторах ком,пенсирующие обмотки линейного и фильтрующего дросселей включались последовательно с обмотками- автотрансформатора. требовали значительного количества витков для обеспечения требуемого коэффициента стабилизации, что влекло за собой увеличение массы, объема стабилизаторов и расхода как активных дефицитных материалов {меди, электротехнической стали, конденсаторной бумаги), необходимых для их изготовления, так и электроэнергии (низкие значения коэффициентов полезного действия и мощности). Все это приводит к тому, что производство таких стабилизаторов становится невыгодным и наносит бoльuJOЙ ущерб народному хозяйству. Цель изобретения состоит в том, что устранить указанные недостатки. Цель достигается за счет того, что в феррорезонансном стабилизаторе напряжения, содержащем линейный дроссель, один из выводов которого включен в цепь с первым выводом для подключения питающего напряжения, а другой вывод соединен с входным выводом первичной обмотки автотрансформатора вторичная обмотка которого соединена с одним из выводов фильтрующего конденсатора и одним из выводов для подключения нагрузки, фильтрующий дроссель, из выводов которого соединен с другими выводами для подключения нагрузки и питающей сети, а другой вывод - со вторым выводом фильтрующего конденсатора, и инт дукционную компенсирующую обмотку автотрансформатора, последняя включена последовательно и встречно по напряжению с одной из секций первичной обмотки автотрансформатора. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора. Стабилизатор напряжения содержит линейный дроссель I, фильтрующий дроссель 2, автотрансформатор 3 и фильтрующий конденсатор 4. Дроссель 1 имеет главную обмотку 5 и компенсирующую обмотку 6. Автотрансформатор 3 содержит первичную обмотку, состоящую из секций 7 и 8, расположенных на разных стержнях двухстержневого О-образного сердечника, вторичную обмотку 9, которая может быть расположена на любом из стержней (в данном случае на стержне, где ра сположена секция 7), и индукционные компенсирующие обмотки 10 и II, фильтрующий дроссель 2 имеет первичную обмотку 12 и индукционные обмотки 13 и 14.; Конец главной обмотки 5 дросселя 1 соединен с первичной обмоткой (секция 7) автотрансформатора 3, индукционная компенсирующая обмотка 6 дросселя I включена в разрыв между секциями 7 и 8 автотрансформатора через его индукционную обмотку II, а конденсатор 4 подключен одной обкладкой к вторичной обмотке 9-автотрансформатора 3, а другой - к первичной -обмотке 12 фильтрующего дросселя 2. Компенсирующая обмотка 11 автотрансформатора 3 соединена последовательно с компенсирующей обмоткой 6 дросселя I и включена через нее между секциями 7 и 8 автотрансформатора 3. Именно эта компенсирующая обмотка 11 является предметом усовершенствования схемы стабилизации, и эффективность ее действия объясняется тем, что развиваемое ею напряжение складывается с основным напряжением первичной обмотки автотрансформатора 3 с фазовым сдвигом 180°. Велич ина напряжения компенсации этой обмотки по отнощению к выходному составляет 3-5%. Ниже дается описание динамики работы схемы стабилизации, приведенной на чертеже. Напряжение сети переменного тока под; водится ко входу схемы стабилизатора, котйрая сбалансирована и настроена на номинальное выходное напряжение. При повыолении напряжения сети за счет, действия дестабилизирующих факторов увеличивается напряжение на входе автотрансформатора 3, и ток Е амагничивання, протекающий по его первичной обмотке (секции 7-8), по закону кривой намагничивания возрастает, что вызывает дополнительное падение напряжения на основной обмотке 5 входного дросселя I; это позволяет компенсировать повыщение вь1ходного напряжения и, следовательно, стабилизировать его. Однако полной компенсации в больших пределах отклонений и колебаний .выходного напряжения только за счет функционального действия обмотки 5 дросселя 1 получить трудно либо невозможно даже при. резком увеличении его металлоемкости. Предлагаемая обмотка 11 автотрансформатора 3, последовательно соединенная с секциями 7 и 8 автотрансформатора 3 и компенсирующей обмоткой 6 дросселя 1, обтекаемая током первичной обмотки автотрансформатора 3, позволяет это сделать. Она помогает дополнительно компенсировать сигнал небаланса за счет дополнительного падения напряжения на обмотке при прохождении через нее прироста первичного тока автотрансформатора. Это повыщает стабилизацию выходного напряжения. Кроме того обмотка 11 автотрансформатора 3 включена так, что развиваемое ею напряжение находится в противофазе по отношеник) к напряжению на первичной обмотке автотрансформатора 3 и является обмоткой обратной связи компаундного действия. При уменьшении входного напряжения схема работает аналогичным образом, обеспечивая стабилизацию выходного на пряжения. Формула изобретения Феррорезонансный -стабилизатор напряжения, содержащий линейный дроссель.

один из выводов которого включен в цепь с первым выводом для подключения питающего напряжения, а другой вывод соеди иен с входным выводом первичной обмотки автотрансформатора, вторичная обмотка которого соединена с одним из выводов фильтруюЩего конденсатора и одним из выводов для подключения нагрузки, фильтрующий дроссель, один из выводов которого соединен с другими выводами для подключения нагрузки и питающей сети, а другой вывод - со вторым выводом фильтрующего конденсатора, и индукционную компенсирующую обмотку автотрансформатора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения

массы электротехнической стали и обмоточ ного провода, а также повышения коэффи циентов полезного действия и мощности, компенсирующая индукционная обмотка автотрансформатора включена последовательно и встречно по напряжению с одной из секций первичной обмотки автотрансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 419881, кл. G 05 F 3/06, 31.03.72.

2.Авторское свидетельство СССР № 301111, кл. G 05 F 3/06, 1966.

D

€

0

ВымЗ

tiod я