Многоканальный стабилизатор напряжения

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в качестве многоканального стабилизатора напряжения сети.

Стабилизатор содержит магнитопровод по типу магнитопровода электрической машины, первичную и вторичную трехфазные обмотки, причем указанный магнитопровод содержит внешний сердечник в виде полого цилиндра с пазами, в пазах которого размещена первичная трехфазная обмотка, секции фаз которой расположены с пространственным сдвигом 120°, и внутренний сердечник, в виде цилиндра, соосный внешнему сердечнику, в пазах которого размещена вторичная трехфазная обмотка, секции фаз которой расположены с пространственным сдвигом 120°, внутренний сердечник и вторичная трехфазная обмотка выполнены составными, состоящими из n частей, при этом площадь поперечного сечения составного внутреннего сердечника меньше площади поперечного сечения внешнего сердечника указанного магнитопровода, а объемы тороидальных пазовых частей в общем случае могут быть неравными, так же как и числа витков секций вторичной обмотки.

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в качестве стабилизатора напряжения сети с несколькими выходами.

Известен стабилизатор напряжения, содержащий первую и вторую клеммы сети, конденсатор, дроссель, содержащий сердечник и катушку с первым и вторым выводами, и нагрузку с первым и вторым зажимами, причем конденсатор включен между первым зажимом сети и общей точкой, соединяющей первый вывод дросселя и первый зажим нагрузки, а вторая клемма сети соединена со вторым выводом катушки дросселя и вторым зажимом нагрузки [1]. Данный стабилизатор является наиболее распространенным среди других электромагнитных стабилизаторов, так как он имеет простую схему, может работать в любых условиях и обеспечивает заданную степень стабилизации входного напряжения, однако диапазон напряжений, который он охватывает, является узким, так как зависит от параметров конденсатора, дросселя и нагрузки одновременно.

Наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели является стабилизатор трехфазного напряжения промышленной сети, содержащий магнитопровод по типу электрической машины, первичную и вторичную трехфазные обмотки, причем указанный магнитопровод содержит внешний сердечник с пазами, в которых размещена первичная трехфазная обмотка, внутренний сердечник с пазами, в которых размещена вторичная трехфазная обмотка, а площадь поперечного сечения внутреннего сердечника меньше площади поперечного сечения внешнего сердечника названного магнитопровода [2]. Данный стабилизатор имеет широкий диапазон рабочих напряжений и компактную конструкцию, однако у него отсутствуют гальванически развязанные выводы, необходимые для потребителей с различными уровнями напряжений.

Техническим результатом полезной модели является увеличение числа гальванически развязанных выходов с различными уровнями напряжений.

Требуемый технический результат достигается тем, что в многоканальном стабилизаторе напряжения, содержащем магнитопровод по типу магнитопровода электрической машины, первичную и вторичную трехфазные обмотки, причем указанный магнитопровод содержит внешний сердечник в виде полого цилиндра с пазами, в пазах которого размещена первичная трехфазная обмотка, секции фаз которой расположены с пространственным сдвигом 120°, и внутренний сердечник, в виде цилиндра, соосный внешнему сердечнику, в пазах которого размещена вторичная трехфазная обмотка, секции фаз которой расположены с пространственным сдвигом 120°, а площадь поперечного сечения внутреннего сердечника меньше площади поперечного сечения внешнего сердечника, внутренний сердечник и вторичная трехфазная обмотка выполнены составными, при этом внутренний сердечник содержит n неравных по объему цилиндрических частей, каждая фаза вторичной трехфазной обмотки содержит n неравных по числу витков секций, каждая из которых размещена в пазах соответствующей цилиндрической части внутреннего сердечника.

На чертеже показан разрез магнитопровода по типу электрической машины, при условии, что число частей внутреннего сердечника стабилизатора равно четырем, при этом их объемы одинаковы.

Многоканальный стабилизатор напряжения содержит магнитопровод по типу магнитопровода электрической машины (не обозначен), содержащий внешний сердечник 1, в пазах которого (не показаны) размещена первичная трехфазная обмотка (не показана), внутренний сердечник (не обозначен), содержащий четыре цилиндрические части 2, 3, 4 и 5 с пазами, вторичную трехфазную обмотку (не показана), содержащую четыре секции (не показаны), каждая из которых размещена в пазах соответствующей цилиндрической части внутреннего сердечника стабилизатора, при этом суммарная площадь поперечного сечения тороидальных пазовых частей 25 внутреннего сердечника меньше площади поперечного сечения внешнего сердечника 1. Технология изготовления магнитопровода, первичной и вторичных трехфазных обмоток аналогична технологии изготовления электрических машин переменного тока. Геометрические размеры цилиндрических частей внутреннего сердечника определяются мощностью потребителя, а число витков в каждой секции зависит от величины напряжения потребителя, подключенного к той или иной секции. Принцип действия стабилизатора напряжения основан на одновременном использовании эффекта кругового вращающегося магнитного поля (КВМП) и эффекта частичного насыщения ферромагнитных материалов (ЧНФМ), из которых выполнены сердечники. Воздушный зазор между указанными сердечниками тороидального пазового магнитопровода выбирается из-за технологических соображений.

Многоканальный стабилизатор напряжения работает следующим образом.

При подключении первичной трехфазной обмотки к сети во внешнем сердечнике 1 возникает основной магнитный поток, под действием которого части 25 внутреннего сердечника начнут намагничиваться и в секциях вторичной трехфазной обмотки возникнут ЭДС, используемые для питания потребителей. Ввиду того, что суммарное поперечное сечение указанных частей внутреннего сердечника меньше поперечного сечения внешнего сердечника, то при их насыщении ЭДС каждой из секций будет неизменной независимо от повышения ЭДС первичной обмотки. Таким образом, условия образования КВМП используются для образования гальванически развязанных трехфазных выводов, а условия ЧНФМ используются для стабилизации напряжения в каждой секции вторичной обмотки.

Источники, принятые во внимание

[1]. Багданов Д.И. Феррорезонансные стабилизаторы напряжения. М., Энергия, 1972, рис.1.4, стр.9.

[2]. Свидетельство на полезную модель 23536 РФ. МПК⁷ H02М 5/12 от 18.10.2001.

Многоканальный стабилизатор напряжения, содержащий магнитопровод по типу магнитопровода электрической машины, первичную и вторичную трехфазные обмотки, причем указанный магнитопровод содержит внешний сердечник в виде полого цилиндра с пазами, в пазах которого размещена первичная трехфазная обмотка, секции фаз которой расположены с пространственным сдвигом 120°, и внутренний сердечник в виде цилиндра, соосный внешнему сердечнику, в пазах которого размещена вторичная трехфазная обмотка, секции фаз которой расположены с пространственным сдвигом 120°, а площадь поперечного сечения внутреннего сердечника меньше площади поперечного сечения внешнего сердечника, отличающийся тем, что внутренний сердечник и вторичная трехфазная обмотка выполнены составными, при этом внутренний сердечник содержит n неравных по объему цилиндрических частей, каждая фаза вторичной трехфазной обмотки содержит n неравных по числу витков секций, каждая из которых размещена в пазах соответствующей цилиндрической части внутреннего сердечника.