Феррорезонансный стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1981 года по МПК G05F3/06 

(54) ФЕРРОРЕЗОНАНСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры.

Известен феррорезонансный стабилизатор переменного тока, который содержит линейный и нелинейный дроссели, фильтр и компенсационные обмотки 1.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, которое содержит линейный дроссель, включенный между первой входной клеммой и отпайкой автотрансформатора, параллельно которому подключена цепочка из конденсатора и основной обмотки с отпайкой дросселя фильтра, один из выводов дополнительной обмотки которого подключен к первой выходной клемме, а другой вывод включен в цепь основной обмотки дросселя фильтра, причем начало обможи автотрансформатора соединено со второй выходной клеммой (2.

Недостатком известных феррорезонансных стабилизаторов переменного напряжения (ФСПН) тлЯютсй болыиие массогабаритные показатели.

Цель изобретения - снижение массы ФСПН путем уменьшения емкости конденсатора и расхода активных материалов.

Поставленная цель достигается тем, что в ФСПН отпайка основной обмотки дросселя фильтра подключена ко второй вхошюй клемме. Для улучшения формы кривой выходного напряжения путем обеспечения более полной фильтрации высших гармОник, дополнительная обмотка дросселя фильтра подключена вторым выводом к точке соединения обмотки дросселя фильтра с концом обмотки автотрансформатора. Отношение витков участка обмотки, заключенного между отпайкой дросселя фильтра и концом обмотки автотрансформатора, к числу виткам всей обмотки дросселя фильтра составляет 1/10 ... 1/4.

На чертеже изображена прин1шпиальная схема предлагаемого устройства.

ФСПН содержит входные клеммы 1 и 2, подключенные к питающей сети, и выходные клеммы 3 и 4 для соединения с нагрузкой.

Линейный дроссель 5 включен между сетевой клеммой 1 и отпайкой автотрансформа3тора 6, составляющей с конденсатором 7 и рроссетм 8 фильтра параллельный колебательный контур.. Начало обмотки автотрансформатора 6 подключено к нагрузочной клемме 3. Отпайка 9 основной обмотки дросселя 8 фильтра подклнь чена к сетевой клемме 2 н делит основную обмотку дросселя 8 на части fi и Число витков участка NV обмотки дросселя 8 состав ляет 1/10 ... 1/4 часть общего количества витков.. Дополнительная обмотка 10 дросселя 8 фильтра включена между выходнсж клеммой 4 и общей точкЫ| соединения конца обмотки автотрансформатора б с обмоткой дросселя фильтра. Работа стабилизатора характеризуется устой1чивым чередованием двух переходных процессов, одаш - при насьпценном, а щ)угой - при ненасыщенном состояниях автотрансформато,ра 6. В период насыщения автотрансформатора 6, .его индуктивное сопротивление обусловленное динамическсв1 проницаемостью магнитопровода автотрансф(матора 6 в насыщенном состоянии мищомально. В этот отрезок времени происходит кратковременный разряд емкости конденса тора 7 через малую индуктивность насьпценного автотрансформатора и индуктивность всей обмотки ( ЗV и W) дросселя 8 фильт ра. В интервале времени ненасыщенного сердеч ника автотрансформатора 6, индуктивное сопротивлеиие его бесконечно большое, что эквивалентно размыканию, резонансного контура в цепи обмотки автотрансформатора 6 и участка N. обмотки дросселя 8. До момента насыщения автотрансформатора б, заряд конден сатора 7 осуществляется от нсточника питания только чкрез участок обмотки W дросселя 8, При этом напряжение источника питания основной гармоники на конденсаторе 7 возрастает, а резонансное напряжение ф1щьтруемой гармоники уменьшается, и, следовательно, результирующее напряжение на конденсаторе 7 остается таким же, как и в известном ФСПН. Реактиаиая мощность конденсатора есть произведение его емкости на напряжение, действующее на нем, поэтому при неизменных основны параметрах стабилизатора требуется меньшая емкость кшщенсатора и расход активных материалов. Н 1ряжение фильтруемой гармоники на участке tf основной обмоткн щгосселя 8, 1ФИ подключенной д то|шительной обмотке 10 к точке соединения основной обнмоткн дросселя 8 фильтр с концом обмотки автотрансформатора 6, противофазно напряжению источника питаная и иа выходе ФСПН. При налн ЧИН фазового угла, остаточное напряжение фильтруемой высшей гармоники устраняется ю выходного напряжения, форма кривой которого приближается к синусоидальной. Отношение должно быть огранил I л 2- „ чено 1/4, так как дальнейшее увеличение указанного отнощею1я нарушает магнитный режим автотрансформатора, соответственно, ухудшает точность стабилизации выходйого напряжения. Применение предлагаемого феррорезонансного стабилизатора позволяет снизить массу ФСПН за счет уменьшения расхода активных материалов, умеиьшнть количество параллельно включенных конденсаторов, тем самым сократить номенклатуру комплектующих деталей ФСПН и получить форму кривой выходного напряження близкую к синусоидальной. Формула изобретения 1.Феррорезонансный стабилизатор переменного напряжения, содержащий линейный дроссель, включенный между первой входной клеммой и отпайкой автотрансформатора, параллельно которому подключена цепочка из конденсатора и основной обмотки с отпайкой дросселя фильтра, один из выводов дополнительной обмотки которого подключен к первой выходной клемме, а другой вывод включен в цепь основной обмотки дросселя фильтра, причем начало обмотки автотрансформатора соединено со второй выходной клеммой, отличающийся тем, что, с целью снижения массогабаритных показателей путем уменьшения емкости конденсатора и расхода активных материалов, отпайка основной обмотки дросселя подключена ко второй входной клемме. 2.Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что другой вывод дополнительной обмотки дросселя фильтра подключен к точке соединения основной обмотки дросселя фильтра и конца обмотки автотрансформатора.. 3.Стабилизатор по пп. 1 и 2, о т л и ча ю щ и и с я тем, что отношение числа витков участка обмотки, заключенного между отпайкой и концом обмотки автотрансформатора, к числу витков всей обмоткн составляет 1/10-1/4.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Сизь1Х Г. Н. и Петров А. Б. Электропитание радиоустройств. М., Связь, 1976, с. 140141. 2.Авторское свидетельство СССР № 306454, кл. G 05 F 3/06, 1969.