Стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1982 года по МПК G05F1/14 

(5) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для .питания радиоаппаратуры. Известен стабилизатор перемениогс напряжения, содержащий трансформатор с отводами высшей и низшей ступеней регулирования, .тиристорный коммутатор и блок управления коммутатором 1 . Недостатком этого устройства является высокий коэффициент нелинейных искажений формы кривой выходного напряжения. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является стабилизатор,содержащий автотрансформатор, ось вращения подвижного контак та которого жестко соединена с валом исполнительного электродвигателя с понижающим редуктором посредством муф ты, выпрямитель, к входу которого под ключены клеммы для подсоединения нагрузки и выход автотрансформатора, а к выходу - через RC-фильтр измерительный мост, состоящий из резисторов и стабилитронов, первое реле - трехпозиционное поляризованное, состоящее из двух неподвижных контактов, обмотки, которая включена в диагональ измерительного моста, и подвижного контакта, который соединен с положительной шиной источника питания, отрицательная шина которого соединена с первыми выводами обмоток второго и третьего реле, контакты которых соединены между собой, с электродвигателем и источником питания электродвигателя 2. Недостатком этого стабилизатора является низкая надежность. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор переменного на.пряжения введены четвертое и пятое реле, каждая из обмоток которых зашунтирована конденсатором и сигнальной лампочкой, и две кнопки, связанные G муфтой, при этом замыкающие контакты первой кнопки включены между положительной шиной источника питания и первым выводом обмотки четвертого реле, а замыкающие контакты второй кнопки включены между положительной шиной источника питания и первым выводом обмотки пятого реле, вторые выводы обмоток четвертого и пятого реле соединены с отрицательной источника питания, замыкающие контакты четвертого реле вклю чены между положительной шиной источ ника питания и первым неподвижным контактом первого реле, за.мыкающие контакты пятого реле включены между положительной шиной источника питания и вторым неподвижным контактом первого реле, размыкающие контакты четвертого реле включены между вторым неподвижным контактом первого ре ле и вторым выводом обмотки третьего реле, размыкающие контакты пятого реле включены между первым неподвижным контактом первого реле и вторым выводом обмотки второго реле. На чертеже приведена принципиальная схема стабилизатора переменного напряжения. Стабилизатор состоит из автотранс форматора 1, ось вращения подвижного контакта которого жестко соединена с валом исполнительного электродвига теля 2 с понижающим редуктором посредством муфты 3j выпрямителя t, на грузки 5) RC-фильтра 6, измерительно го моста на резисторах 7 и 8, стабилитронах 9 и 10, трехпозиционного по ляризованного реле 11, подвижный кон такт 12 которого соединен с источником 13 питания, реле k и 15, вклю чение-выключение которых в рабочем режиме осуществляется при помощи кон тактов 12, 16 и 17 трехпозиционного поляризованного реле,контактов 18 и 19 реле 14 и 15, предназначенных для осуществления изменения направления вращения вала электродвигателя или его остановки, источника питания электродвигателя 20, реле 21, контакты которого 22 и 23, реле 2, контакты которого 25 и 26, конденсаторов .27 и 28, лампочек 29 и 30, кнопок 31 и 32. Стабилизатор переменного напряжения работает следующим образом. На нагрузку стабилизатора 5 поступает напряжение с выхода автотрансформатора 1. Если напряжение на нагрузке 5 требуемой величины, то поступившее с выпрямителя k через RC-фильтр 6 на измерительный мост напряжение имеет такую величину, что мост сбалансирован и на обмотке поляризованного реле 11 напряжение равно нулю. Подвижный контакт 12 этого реле находится в нейтральном положении и реле 14 и 15 обесточены. Контакты 18 и 19 их находятся в таком положении, что напряжение на электродвигатель 2 не поступает и вал его неподвижен. При изменении входного напряжения или тока нагрузки в. ту или иную сторону будет изменяться напряжение на измерительном мосте. Это приведет к его разбалансу и ток через обмотку поляризованного реле 11 будет протекать в прямом или обратном направлении. В зависимости От этого его подвижный контакт 12 замкнется с первым 16 или вторым 17 неподвижным контактом. При этом включается реле 14 или 15, их контакты 18 и 19 займут такое положение, при котором вал электродвигателя 2 будет вращаться влево или вправо и перемещать соответственно подвижнь й контакт автотрансформатора 1 до тех пор, пока напряжение на нагрузке 5 не достигнет требуемого значения. После этого мост сбалансируется, реле 14 и 15 обесточатся и вал электродвигателя 2 останавливается. В аварийном режиме, например, при выходе из строя поляризованного реле 1 1 , когда его подвижный контакт 12 залипнет с 16 или 17 неподви ; ным контактами, вал электродвигателя вращает муфту 3 и подвижный контакт автотрансформатора до левого или правого упоров. При подходе подвижного контакта автотрансформатора, например, к левому упору (при этом, например, замкнуты контакты 12 и 1.7 поляризованного реле и включено реле 15) включится кнопка 31 при помощи выступа, который может быть выполнен на муфте 3. Конденсатор 27 заряжается, загорается лампочка 29, сигнализирующая об аварии. Срабатывает реле 21, замыкаются его замыкающие контакты 22 и размыкаются размыкающие контакты 23. Реле 15 отключается, а реле 14 включается. Контакты 18 и 19 занимают такое положение, при котором электродвигатель начинает вращаться в противоположную сторону. Кнопка 31 размыкается, но реле 21 продолжает оставаться во включенном состоянии, получая энергию, запасенную конденсатором 27, и подвижнь1й контакт автотрансформатора продолжаВТ вращаться в сторону, противополож ную от левого упора. Когда конденсатор 27 разрядится, реле 21 отключается, его контакты 22 размыкаются а 23 замыкаются. Если авария не устранена, то контакты 12 и 17 поляризованного реле продолжают находиться в замкнутом состоянии и вал электродвигателя продолжает вращать подвижный контакт автотрансформатора до ле вого упора. Снова включается кнопка 31 и цикл повторяется. Угол поворота подвижного контакта автотрансформатора от упора определяется емкостью конденсатора 27 и может регулироваться в широких пределах. После устранения аварии стабилизатор автоматически возвращается в нормальный рабочий режим. Аналогично работает защита при подходе подвижного контакта автотрансформатора к правому упору. При этом включается кнопка 32 и срабатывает реле 24. Стабилизатор переменного напряжения имеет значительно большую надежность при эксплуатации, чем известный., так как в нем исключен выход из строя его основных элементов электродвигателя и автотрансформатора - в ряде аварийных, часто встречающихся на практике, ситуациях (при резком уменьшении входного напряжения, при неисправностях поляризованного реле, нагрузки, ста,билитронов, выпрямителя и других элементов) . Формула изобретения Стабилизатор переменного напряжения, содержащий автотрансформатор, ось вращения подвижного контакта которого жестко соединена с валом исполнительного электродвигателя с понижающим редуктором посредством муфты, выпрямитель, к входу которого подключены клеммы для подсоединения нагрузки и выход автотрансформатора, а к выходу через RC-фильтр - измерительный мост, состоящий из резисторов и стабилитронов, первое реле трехпозиционное поляризованное, состоящее из двух неподвижных контактов, обмотки, которая включена в диагональ измерительного моста, и подвижного контакта, который соединен с положительной шиной источника питания, отрицательная шина которого соединена с первыми выводами обмоток второго и третьего реле, контакты которых соединены между собой, с электродвигателем и источником питания электродвигателя, отли чающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены четвертое и пятое реле, каждая из обмоток которых зашунтирована конденсатором и сигнальной лампочкой, и две кнопки, связанные с муфтой,- при этом замыкающие контакты первой кнопки включены между положительной шиной источника питания и первым выводом обмотки четвертого реле, а замыкающие контакты второй кнопки включены между положительной шиной источника питания и первым выводом обмотки пятого реле, вторые выводы обмоток .четвёртого и пятого реле соединены с отрицательной шиной источника питания, замыкающие контакты четвертого реле включены между положительной шиной источника питания и первым непод-. вижным контактом первого реле, замыкающие контакты пятого реле включены между положительной шиной источника питания и вторым неподвижным контактом первого реле, размыкающие контакты четвертого реле включены между вторым неподвижным контактом первого реле и вторым выводом обмотки третьего реле, размыкающие контакты пятого реле включены между первым неподвижным контактом первого реле и вторым выводом обмотки второго реле. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 382079, кл. G 05 F 1/22, 19692. помощь радиолюбителю, 1979, вып. А6, с. 52-59.