Плавно регулируемый выпрямитель
Изобретение относится к электротехнической промышленности и может найти применение, например, в дефектоскопии при намагничивании металлоконструкций или в сварочном производстве. Цель изобретения - упрощение выпрямителя, увеличение КПД, уменьшение расхода цветных металлов и электротехнической стали. Выпрямитель содержит трансформатор с магнитопроводом. Последний содержит три ярма /нижнее, среднее и верхнее/, вторичную обмотку, состоящую из двух частей, соединенных последовательно и разделенных средним ярмом, и обмотку подмагничивания. В выпрямителе имеется бесконтактное реле, первичная обмотка выполнена из двух частей, соединенных параллельно. Один выход бесконтактного реле соединен последовательно с обмоткой подмагничивания и источником постоянного тока, а другой его выход подключен последовательно к одной из частей первичной обмотки и сети. К вторичной обмотке подключен неуправляемый мост. Регулирование осуществляется бесконтактным реле. При подключенной к сети части первичной обмотки обмотка подмагничивания выключена и, наоборот, при отключенной от сети части первичной обмотки обмотка подмагничивания включена. Изменяя постоянную времени заряда конденсатора с помощью потенциометра, входящего в бесконтактное реле, регулируют напряжение на выходе выпрямителя. Упрощение конструкции трансформатора обеспечивается за счет исключения одной из обмоток подмагничивания и выполнения среднего ярма из шихтованного пакета. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СО! 1ИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„„SU„„1494056 (51)4 Н 01 F ?9/14
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР
К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4281380/31-27 (22) 13.07.87 (46) 15.07.89, Бюл„ М 25 (71) Институт электросварки им, Е.О.Патона (72) С.А.Калинников, В.А,Троицкий, А.И.Крюков, Г.Н.Швец, A,!,Качкаров и А.И.Аксамитный (53) 621.791.75,.037(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 298442, кл. В 23 К 9/00, 1971. (54) ПЛАВНО РЕГУЛИРУЕМЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнической промышленности, и может найти применение, например, в дефектоскопии при намагничивании металлоконструкций или в сварочном производстве, Цель изобретения — упрощение выпрямителя, увеличение КПД, уменьшение расхода цветных металлов и электротехнической стали. Выпрямитель содержит трансформатор. Последний содержит тремя ярмами нижнее, среднее и верхнее, вторичную обмотку, состоящую из двух частей, соединенных последовательно и разделенных средИзобретение относится к электротехнической промьппленности, где применяются источники литания с выпрямленным напряжением, где требуется плавное регулирование напряжения, например в дефектоскопии при намагничивании металлоконструкций или в сварочном производстве.
Цель изобретения — упрощение выпрямителя, увеличение КПД, а также ним ярмом, и обмотку подмагн»»Чирания.
В выпрямителе имеется бесконтактное реле. Первичная обмотка выполнена из двух частей, соединенных параллельно.
Один выход бесконтактного реле соединен последовательно с обмоткой подмагничивания и источником постоянного тока, а другой его выход подключен последовательно к одной иэ частей первичной обмотки и сети. К вторичной обмотке подключен неуправляемый мост, Регулирование осуществляется бесконтактным реле, При подключенной к сети части первичной обмотки обмотка подмагничивания включена и, наоборот.при при отключенной от сети части первичной обмотки обмотка подмагничивания выключена. Изменяя постоянную времени заряда конденсатора с помощью потенциометра, входящего в бесконтактиое реле, регулируют напряжение на выходе выпрямителя, Упрощение конструкции трансформатора обеспечивается за счет исключения одной из обмоток подмагничивания и выполнения среднего ярма из шихтованного пакета.
1 ил. уменьшение расхода цветных метаЛлов, электротехнической стали.
На чертеже представлена принципиальная схема предложенного выпрямителя.
Выпрямитель состоит из трансформатора с магнитопроводом 1, содержащим три ярма 2 (нижнее, среднее и верхнее) двумя частями 3, 4 вторичной обмотки, двумя первичными обмот1494056 ками 5, 6 обмотки 7 подмагничивания, бесконтактного реле 8, неуправляемого моста 9, при этом вторичные обмотки 3, 4 соединены последовательно, разделены средним ярмом и концентрически намотаны на две первичные обмотки 5, 6, соединенных параллельно, обмотка 7 подмагничивания расположена на верхнем ярме, один вы- lp ход бесконтактного реле 8 (Ч 39, Ч 42) соединен последовательно с обмоткой 7 подмагничивания и источником постоянного тока, второй выход бесконтактного реле (U 43, Ч 44) вклю 15 чен последовательно с первичной обмоткой 6, а сетью к вторичной обмотке трансформатора подключен неуправляемый мост 9, состоящий из диодов
Ч 45-48. 20
Бесконтактное реле 8 состоит иэ трансформатора 10, ограничительного резистора 11, выпрямительного моста V 12 — Ч 15, резисторов R 16 и
R 17, переменного резистора R 18, од-25 нопереходного транзистора Ч 19, стабилитрона Ч 20, конденсатора С 21, трансформатора TP 22, резисторов R
23 и R 24, тиристора V 25, резисторов R 26 — R 28, диодов Ч 29 и Ч 30, транзисторных оптронов ОТ 31 и ОТ 32, резисторов К 33 - R 36, тиристора
V 37, резистора R 38, транзистора
V 39, резисторов R 40 и R 41, транзистора Ч 42, тиристоров V 43 и Ч 44, причем вторичная обмотка трансформа35 тора TP 10 подключена через ограничительный резистор R 11 к входу выпрямительного моста V 12 — Ч 15, один выход которого соединен с катодом стабилитрона V 20, с резисторами
К 16 и R 17, другой выход моста подключен к аноду стабилитрона Ч 20, к первичной .обмотке трансформатора TP
22 и к одному базовому выводу одно- 45 переходного транзистора Ч 19, эмиттер которого через конденсатор С 21 соединен с другим выводом первичной обмотки трансформатора TP 22, Второй базовый вывод транзистора Ч 19 соединен с резистором R 17. Резисторы R
23 и R 24 подключены параллельно двум вторичным обмоткам трансформатора
TP 22.
Анод тиристора Ч 25 соединен с одним выводом одной из вторичных обмо55 ток трансформатора TP 10, к которому, подсоединен одним входом резистор !
R 27, другой выход которого через диод Ч 29 соединен с входом транзисторного оптрона ОТ 31. Катод тиристора
Ч 25 соединен с выводом резистора
R 26 и входом оптрона ОТ 31. Другой вывод резистора К 26 через резистор
R 28 соединен с вторым выводом вторичной обмотки трансформатора TP 10.
Первый вывод второй вторичной обмотки трансформатора ТР 10 соединен через диод С 30 с входом оптрона
ОТ 32 и с резисторами R 34 и R 36, другой вывод второй вторичной обмотки соединен с вторым выводом резистора R 36 и анодом тиристора V 37, катод которого соединен с входом оптрона ОТ 32 и резистором R 35, который соединен с управляющим электродом тиристора V 44. Управляющий электрод тиристора Ч 43 соединен с резистором R 26„ Катод тиристора Ч 43 соединен с анодом тирнстора V 44 и выводом первичной обмотки 6. Анод тиристора V 43 соединен с катодом тиристора Ч 44, сетью и выводом первичной обмотки 5. Выходы оптронов ОТ 31 и
ОТ 32 соединены между собой и через резистор R 33 соединены с базой транзистора V 39, которая через резистор
R 38 соединена с положительным полюсом источника постоянного напряжения, соединенного с коллектором транэистора Ч 39 и одним выводом обмотки 7 подмагничивания, другой вывод которой соединен с коллектором транзистора Ч 42, эмнттер которого свя" эан с отрицательным полюсом источника постоянного напряжения, резистором
R 41 и соединенными между собой эмиттерами транзисторов оптронов ОТ 31 и ОТ 32, База транзистора Ч 42 соединена с другим выводом резистора
R 41 и через резистор R 40 — с коллектором транзистора Ч 39.
Выпрямитель работает следующим образом.
При подключении к сети напряжение вторичной обмотки трансформатора
TP 10 (фиг.1) через ограничительный резистор R 11 поступает на выпрямительный мост Ч 12 — Ч 15. Выпрямленное двухполупериодное напряжение на стабилитроне V 20 имеет форму усеченной синусоиды. Это напряжение по цепи
R 16, R 18, первичная о мотка трансформатора TP 22 заряжает конденсатор
С 21. Когда напряжение на конденсаторе С 21 достигнет порога открывания
1494056
45 однопереходного транзистора V 19, последний открывается и С 21 разряжается по цепи V 19 первичная обмотка трансформатора TP 22. 11а выводах а, б, в, г трансформатора TP 22 возникнут импульсы напряжения, которые поступают на соответствующие управляющие электроды тиристоров
25 и Ч 37. В зависимости от поляр- tð ности в данный момент на аноде и катоде тиристоров V 25 и V 37 один иэ них открывается, например Ч 25, и напряжение с резистора R 28 поступает на тиристор V 43, который также от- 16 крывается,. При изменении полярности на тиристорах V 25 и Ч 37 тиристор
V 25 закрывается и при наличии импульса напряжения на вторичной обмотке трансформатора TP 22 открываются 2р соответственно тиристоры Ч 37 и Ч 44.
При закрытых тиристорах V 25 и V 43 соответственно к транзисторному оптрону ОТ 31 прикладывается напряжение открывания, Это приводит к после- 25 довательному срабатыванию транзисторов Ч 39 и V 42. При открытом тиристоре V V 37 транзисторы V 39 и Ч 42 закроются. Таким образом, при включенных тиристорах Ч 43 и V 44 30 транзистор Ч 42 выключен,и наоборот °
Отсюда следует, что при подключенной к сети обмотке 6 обмотка 7 подмагничивания выключена и, наоборот, при отключенной от сети обмотке 6 обмотка 7 включена. Регулируя постоянную времени заряда конденсатора С 21 с помощью потенциометра R 18 регулируют напряжение на выходе выпрямителя. 40
В случае, когда тиристоры Ч 43 и
Ч 44 закрыты, ток в первичной обмотке 6 не протекает и работает одна лишь первичная обмотка 5. Напряжение на выходе выпрямителя определяется частью вторичной обмотки 3 и является минимальным. Одновременно при открытом транзисторе V 42 источник постоянного тока подключается к обмотке 7 подмагничигания, благодаря чему 50 индуктивное сопротивление трансформа тора на нижнем пределе диапазона ре-. гулирования напряжения одинаково с таковым индуктивным сопротивлением трансформатора известного выпрями- 55 теля.
Когда тиристоры Ч 43 и Ч 44 полностью открыты, ток протекает по обепм первпчпи."« бм< тка g и 6. В аппо случас напряжение па ви::с "(випрямите.-ttt tt;tticttttально и равпс c óìt tå Hапряжс ппй и» частях 3 и 4 вторичной об моть и. При этом транзпе, np V 42 закрит и пстсчпик постс янпог(тока отк..почаетс.я от обмотки 7, Поэтому на верхнем предсле диапазона регулирования напряжения индуктивное сопротивление транс.форматора предлагаемого выпрямителя значительно уменьшено по сравнению с прототипом, так как в предлагаемом выпрямителе трансформатор имеет индуктивное сопротивление, равное обычному нерегулируемому трансформатору с минимальным рассеянием, тогда как трансформатор в известном выпрямителе имеет повышенное индуктивное сопротивление иэ-за остаточной магнитной проводимости насыщенного среднего ярма и удаления части витков вторичной обмотки от пер-. вичной, Изменением угла открытия тиристоров V 43 и V 44 получают промежуточные значения напряжения на выходе выпрямителя, Предложенный выпря— митель может быть выполнен также с трехфаэным трансформатором с плоским или пространственным магнитопроводом, формула и з о б р е т е н и я
Плавно регулируемый выпрямитель, содержащий трансформатор с тремя ярмами (нижним, средним и верхним) и с вторичной обмоткой, состоящей иэ двух частей, разделенных средним ярмом, обмотку подмагничивания, бесконтактное реле, источник постоянного тока, неуправляемые вентили, гричем обмотка подмагничивания распо ожена на верхнем ярме, один выход бесконтактного реле включен с обмоткой подмагничивания и источником постоянного тока, а неуправляемые вентили подключены к вторичной обмотке, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения выпрямителя, увеличения КПД, уменьшения расхода цветных металлов и электротехнической стали, первичная обмотка выполнена иэ двух частей, соединенных параллельно одна другой и разделенных средним ярмом, а второй выход бесконтактного реле подключен к одной из частей первичной обмотки расположенной между верхним и средним ярмами.
1494056
Составитель В.Пучинский
Редактор М.Келемеш Техред Л.Сердокова Корректор И.Горная
Заказ 4116/47 Тираж 695 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
