INDUстIVе-сарасIтIVе VоLтаGе SoURce-то-сURRеNт SoURce соNVеRтеR Советский патент 1983 года по МПК G05F3/06 H02M5/06 

О CD

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение при создании мощных источников питания электроустановок, сопротивление нагрузки которых изменяется в диапазоне от короткого зс1М ыкания до бесконечности, например для питания электрической дуги, электротермических и электрохимических устновок, зарядных устройств и т.д. Известен индуктивно-емкостный преобразователь источника напряжения в источник тока /ИЕП/, содержащий настроенные в резонанс конденсатор и дроссель, соединенные в зведу с выводами для подключения нагруки, контактный блок, позволяющий переходить от режима стабилизации тока к режиму стабилизации напряжения fl .j.

Наиболее близким по техническому существу является индуктивноемкостный преобразователь источника напрЯ7кения в источник тока, содержащий для каждой фазы нагрузки дроссель с сердечником и конденсатор с равньми по.величине реактивными сопротивлениями на частоте питающей сети, соединенные в звезду с выводами для подключения нагрузки, элемент изменений индуктивности дро селя, соединенный с датчиком электрического параметра нагрузки 2.

Недостатком этого устройства является его сложность, обусловленная наличием большого количества контактов в блоке изменения режима работы.

С целью устранения этого недостатка в предлагаемом преобразователе сердечник дросселя выполнен в виде ш-образного магнитопровода, на среднем стержне которого размещена обмотка дросселя, на крайних стержнях - полуобмотки дополнительной шунтирукяцей обмотки, соединенной с датчиком напряжения нагрузки и служащей для плавного изменения индуктивности дросселя.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый ИЕП; на фиг. 2 - семейство внешних характеристик предлагаемого устройства. .

НЭП содержит для одной фазы нагрузки 1, включенной в первую фазу трехлучевой звезды, регулируемый дроссель 2 во второй фазе и емкость 3 в третьей, выводы 4 предназначены для подключения к трехфазной сети. Регулируемый дроссель 2 выполнен в виде трехстержневого магнитопровода 5 с зазором на среднем стержне, несущем основную 6. На замкнутом участке магнитной системы размещены половины 7 и 8 шунтирующей обмотки, подключенной через согласующее устройство 9 параллельно нагрузке. 1. На графике семейства

внешних характеристик предлагаемого устройства точка С - уровень линейного напряжения сети.

Данные ИЕП работает в режиме стабилизации тока при изменении сопротивления нагрузки 1 от короткого замыкания до некоторого граничного значения. При этом индуктивность обмотки 6 настроена в резонанс на частоте питающей сети с емкостью 3.

0 К шунтирующей обмотке через согласующее устройство 9 прикладывается напряжение, пропорцнональное напряжению на сопротивлении нагрузки 1. Участок магнитопровода, связывающий

5 части 7 и 8 обмотки, пропускает

суммарный магнитный поток, создаваемый обмотками 6, 7, 8 и работает в этом режиме на линейном начальном участке кривой намагничивания. При . превышении граничной величины сопротивления нагрузки 1 увеличивается напряксение,приложенное к шунтирующей обмотке 7 и 8, что приводит к постепенному, по мере увеличения сопро, тивления нагрузки , выходу упомянутого

участка магнитопровода за пределы линейной части характеристики. Это приводит к уменьшению величины экви. валентной индуктивности обмотки 6 и вызывает плавную расстройку резонанса реактивных элементов, а следовательно, и плавный переход в режим неизменного напряжения. После перехода за колено кривой намагничивания упомянутого участка магнитдпро5 вода напряжение на нагрузке 1 не зависит от величины тока через него, а зависит лишь от соотношения витков резонансной и шунтирующей обмотки, геометрии и характеристик (Н) стали магнитопровода и коэффициента

пропорциональности меззду напряжением на нагрузке 1 и напряжением, прикладываемым к частям 7 и 8 шунтирующей обмотки. Таким образом, изменяя ука-

занное соотношение витков или коэффициент пропорциональности, можно задавать любой уровень стабилизации напряжения нагрузки от О до некоторого напряжения, величина которого определяется лишь предельно допустимыми напряжениями реактивных элементов упомянутой звезды.

Данное устройство позволяет реализовать семейство внешних характеристик при плавном переходе с одного

5 линейного участка на другой без применения каких-либо контактных эле- ментов. Это повьшает срок службы всего устройства, снимает ограничения, связанные с частотой и количеством переходов из одной части внешней характеристики в другую, обеспечивает длительную и устойчивую работу во всех точках внешней характеристи- : ки, в том числе и на колене. Устройство сохраняет свойства как при

трансформаторном, так и при бестран сформаторном включении нагрузки.

Испытание макета устройства мощ(ностью 1,5 КВА подтвердило его работоспособность и эксплуатационные качества при изменении сопротивления нагрузки от О до 00 . При этом точность стабилизации напряжения на участке изменения сопротивления bt бесконечности до граничной величины не отличается от точности стабилизации тока на участке от граничной величины до короткого замыкания.

ИНДУКТИВНО-ЕМКОСТНШ ПРЕ- : рБРАЗОВАТЕЛЬ ИСТОЧНИКА НАПР51ЖЕНИЯ В ИСТОЧНИК ТОКА, содержащий для кажЯоЛ, фазы нагрузки дроссель с сердеч НИКОМ и ко 1денсатор с равными по величине реактивными допротивлениям на частоте питающей сети, соединенные в звезду с выводами для подключения нагрузки, и элемент изменения индуктивности дросселя, соединенный с датчиком электрического парс1метра, нагрузки, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, сердечник дросселя выполнен в виде Ш-образного магнитопровода, на среднем стержне которого размещена обмотка дросселя, на край; них стержнях размещены полуобмотки дополнительной обмотки, соединенной с датчиком напряжения и сл ткащей для плавного изменения индуктивности дросселя.

Ток 6 на грузке (fui.l