Дроссель насыщения Советский патент 1983 года по МПК H01F29/14 

(.54 ) ДЙ бССЕЛЬ НАСЫШРНИЯ

Изобретение относится к электро-; технике и может быть использовано в качестве мощного управляемого индуктивного сопротивления, например, управляемого реактора или магнитног з усилителя.

Известны управляемые реакторы (дроссели насыщения) с поперечным и продольным подмагничиванием Ij.

Недостатком указанных реакторов является то, чтоуменьшение нелинейных искажений в потребляемом токе достигается путем линеаризации характеристик магнитопроводов с помощыо воздушных зазоров. Это снижает эффективность и глубину регулирования рабочего тока и вызывает повышенные потери за счет резко неоднородного распределения напряженности поля по магнитопроводу.

Известе магнитный усилитель, ис-, пользуемый также в качестве дросселя насыщения, содержащий о.сновной дроссель с рабочей и управляющей обмотками, состоящими из двух последовательно соединенных секций и расположенными на двух замкнутых сердечниках, и сглаживающий дроссель с управляющей обмоткой, расположенной на сердечнике и соединенной последовательно с управляющей обмоткой основного дросселя. Уменьшение нелинейных искажений в рабочем токе обеспечивается путем включения сглаживающего дросселя в цепи обмотки управления t il

Недостаток известного устройства в том, что сглаживакадий дроссель является пассивным элементом и неэффек10тивно ограничивает модулированные колебания тока чётной кратности в цепи обмотки управления. В результате, массогабаритные показатели сглажиг вающего дросселя превышают 50% от 15 массогабаритных показателей основного дросселя известного устройства, что обуславливает повышенный расход активных материалов.

Цель изобретения - уменьшение

20 расхода.активных материалов за счет увеличения индуктивности обмотки управления сглаживакяиего дросселя.

Поставленная цель достигается тем, что дроссель насыщения, содер25жащий, основной дроссель с рабочей и управляющей обмотками, состоя1цими из двух последсзвательйо соединенных секций и расположенными на двух замкнутых сердечниках, и сглаживаквдий дрос30сель с улравлякнией обмоткой,расположенной на сердечнике и соединенно последовательно с управляющей обмот кой основного дросселя, сглаживающи дроссель снабжен дополнительным сер дечником без.зазора с рабочей и управляющей обмотками, причем рабочая и управляющая обмотки сглаживающего дросселя расположены на обоих сердечниках и соединены аналогично сое динению секций, рабочей и управляюще обмс/ток основного дросселя, а рабочая обмотка снабжена выводами для подключения к источнику питания. На чертеже изображена принципиальная конструкция устройства. Дроссель насыщения содержит основной дроссель 1 и сглаживающий дроссель 2. Оба дросселя содержат магнитопроводы 3 и 4 не менее, чем с двумя контурами замыкания магнитных потоков. На основании и сглаживающем дрос селе расположены рабочие обмотки 5 и б и управляющие обмотки 7 и 8. Уп равляющие обмотки 7 и 8 соединены последовательно и подключены к источ нику постоянного тока. Рабочая обмотка 5 подключена к переменному напряжению и. Рабочая обмотка 6 под ключена к переменному на пряжению U. Частоты напряжений U и (j/j. одинаковы, но по фазе они сдвинуты на 90° градусов. Регулирование индуктивного сопротивления рабочей обмотки 5 основного дросселя 1 насыщения происходит путем изменения величины постоянного . тока IP в управляющей обмотке 7. Взаимное расположение секции рабочей 5 и управляющей 7 обмоток на магнитопроводе 3 обеспечивает устранение четных гармоннк в рабочем токе обмотки 5 и он искажен лишь нечетными гармоническими (в основном третьей гармоникой). Взаимодействие в магнитопроводе 3 переменного поток от обмотки 5 и постоянного потока, создаваемого обмоткой 7, приводит к модуляции постоянного тока (., четными гармониками it (в основном второй гармоникой ). Амплитуда модулированного тока ilj достигает величины 0,8-0,9 от IQ . При подключении рабочей обмотки 6 сглаживающего дросселя 2 к напряжению взаимодействие создаваемого ею перемен- о ного потока и постоянного потока от управляющей обмотки 8 в магнитопроводе 4 .приводит к модуляции посто янного тока 10 четными гармоническими i. При этом.за счет сдвига фаз напряжений U и U на О модулйрованный ток i находится в противофазе 90° 2 180 с модулированным током il и результирующий ток модуляиии снизится до величиio этом соотношение мощности сглаживающего дросселя 2 к мощности основного дросселя равно 0,2 0,25. Соотношение амплитуды результирующего модулированного тока 1 к постоянному току I становится равным 0,5 - 0,3. Уменьшение модулированного тока в цепи обмотки управления до величины О.,3 - 0,5 от 1д приводит к резкому уменьшению величин нечетных гармоник в токе рабочей обмотки 5 и он становится практически синусоидальным. В известном устройстве необходимое уменьшение модулированного тока обеспечивается при отсутствии рабочей обмотки на сглаживающем дросселе и он используется как пассивный элемент - индуктивность. Но так как по обмотке сглаживающего дросселя протекает также и постоянный ток, величина индуктивного сопротивления сглаживающего дросселя в этом случае незначительна за счет подмагничивания. В результате расход активных материалов на сглаживающий дроссель в известном устройстве.превосходит 50% от основного дросселя. В изобретении сглаживающий дроссель снабжен рабочей обмоткой, чем обеспечивается генерация четных гармоник в сглаживающем дросселе в противофазе с четными гармониками, что эквивалентно увеличению индуктивности управляющей обмотки, сглаживающего дросселя по гармонической чет.- ной кратности. В результате требуемое уменьшение модулированного тока i обеспечивается при более легком дросселе, не превышающем по весу 25% от основного дросселя. Таким образом, в предлагаемом устройстве расход активных материалов снижается примерно на 20% по сравнению с известным. Формула изобретения Дроссель насыщения, содержащий основной дроссель с рабочей и Управляющей обмотками, состоящими из вух последовательно соединенных секций и расположенными на двух замкнутых сердечниках, и сглаживающий дроссель с управляющей обмоткой, расоложенной на сердечнике и соедиенной последовательно с управляющей обмоткой основного дросселя, о т ичающийся тем, что, с елью уменьшения расхода активных атериалов, сглаживающий дроссель набжен дополнительным сердечником ез зазора с рабочей и управляющей бмотками, причем рабочая и управяющая обмотки сглаживающего дрос- , еля расположены на обоих сердечниках и соединены аналогично соединению секций рабочей и управляющей обмоток основного дросселя, а рабочая обмотка снабжена выводами для подключения к источнику питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Кулинич В.А. Компенсационный метод коррекции нелинейных идкажений рабочего тока дросселя насыщения. - Электротехника, 1971, б, с. 36-38.