Line трансформатор, патенти банка

Изобретението се отнася до областта на трансформатор и може да се използва в военни и индустриални обекти технологични където решения на проблемите захранване са необходими трансформатори. Моделът на обект е да се осигури минималните загубите на енергия в трансформатора и осигуряващи постоянен коефициент на трансформация гама изчислява мощност. Това се постига чрез създаване на мост верига симетрични, раменете, които са съставени от две двойки резервоари и две двойки бобини и мост натоварване превключване диагонал. Провеждане на изследване на трансформатори тип TN56-220-50; TN61-220-50; TAN 104-127 / 220-50, и т.н. напълно потвърждава валидността на заключенията, посочени в описанието.

Изобретението се отнася до областта трансформатора, и може да се използва в различни електрически системи, базирани като аудио преобразуватели AC система (напрежение) се прилага към други трансформатори.

А трансформатор (Tr), изобретен от нашия сънародник P.N.Yablochkovym (през 1877 г.), е най-широко използвани в световната практика. Смята се, че неговите технически характеристики се разбират добре, че се различава достатъчно "висока" надежден и има висока ефективност (Повече от 0.9) и следователно не могат да бъдат подложени на някои по-нататъшно подобрение.

Въпреки това, опитът на оперативните трансформатори дори в лабораторията показва, че често те се обърка ", на пръв поглед", без да се налага да правя причините. Това е особено вярно на осведомеността и RF трансформатори. Това - на първо, и второ, коефициент Tp на трансформация, когато натоварването варира в широки граници.

Трансформаторът е присъщо операция преобразува енергията на магнитното поле се дължи на променливия ток, протичащ в първичната намотка на електрическа енергия във вторичната намотка. Последният действа като източник на електромагнитни полета за последващо зареждане.

При разглеждане на принципа на действие Tr винаги се приема, че токът във вторичната намотка е във фаза опозиция по отношение на тока в първичната намотка. Посредством тях намагнетизиране сила изважда, и по този начин има ПЗ от първичната към вторичната намотка. Въпреки това, този извод е валиден само за индуктивни товари. Повечето трансформатори работят на активен товар, във връзка с които има грешка ъгъл между стойностите на тези токове antiphase. Където активното натоварване влиза в вторичната намотка принуждавайки ефект, т.е. компенсира ъгъл между токовете не е ravnm 180 °, и равна на 90 ° + алфа. Този ъгъл α. в зависимост от параметрите и натоварването Tp варира от 45 ° до 25 °, а в идеалния случай трябва да са склонни да 90 °. Поради тази причина, в трансформатора има по-високи хармоници, които генерират токове на Фуко. В резултат на всичко това, има повишени загуби, изкривяване на сигналите, и т.н.

По този начин, проблемът се свежда до за осигуряване на antiphase течения в първичната и вторичната намотки.

Фигура 1 показва електрическата верига на трансформатора, което позволява да се реши този проблем.

Тя включва своята част на трансформатора - е една първична намотка, с нея да се доставя U1 на напрежението; три вторични намотки, една от които (L = L3 + L 4) играе ролята на операционната намотката и другите две (L 1. L2), включени брояч - ролята на обратната връзка намотка; и допълнителни устройства.

Като допълнителни устройства, използвани във веригата: диоди (D1 ÷ D4), кондензатори (С1 = С2 = С) и гасящ резистор (R1 = R2 = R).

Диаграма (Фигура 1) могат да бъдат представени под формата на мост. На диагонала на този мост (точките А, С) се включват в товарно съпротивление RL а.

Преди да се обърнат към принципа на работа на веригата, ние представяме някои теоретични принципи, на която база каза разработени концепция.

магнитно поле енергия (Wμ) AC (I = Im · sinω т) се дава от

където съм. I - връх и RMS ток;

Li - I-ия индуктивна намотка.

Според (1) енергията на магнитното поле е импулсен характер удвои честота и DC компонент на намагнитване, т.е. полярност на намагнитване ( «N» - «S») или ( «S» - «N»). Постоянният компонент се определя от текущата фаза влизат в първичната намотка ТР. В израза (1) се приема, че в момента на смяна на трансформатор в експлоатация, на тока в първичната намотка е отместване на нулата. Въпреки това, като цяло, може да има фазово отместване от нула до 180 ° ± α.

За фазата на разпознаване на тока влизат в първичната намотка, и служи диод верига (D1 -А 2 D3 -D4); те са същите във всеки алтернативен половин цикъл на следващото осигури освобождаване кондензатор текущата посока (С 1. С2). Отпадането резистор (R 1. R2) служи за избягване на големи пикове в настоящите първичната намотка. Но експериментални проучвания, проведени върху понижаване на ниска мощност трансформатори (до 500 W) са показали, че те могат да бъдат изключени от схемата, тъй като омично съпротивление на намотките на работници е достатъчна, за да реши проблема.

изискванията платки са, че: първо, дясната и лявата части (спрямо натоварване R п) от веригата на мост са симетрични; На второ място, напрежението в операционната бобината (Up), за да бъде два пъти по-голямо от напрежението на обратната връзка навиване (U OC), или състояние ω L = 2ω L1 = L2 2ω; Трето, веригата трябва да бъде настроен на резонанс, т.е.

В този случай, предложените Tr показва оптимални характеристики.

Схема показано на фигура 1, е нелинейна верига. Но, а именно чрез въвеждане на нелинейни верига елементи (диоди) може да постигне желания ефект.

Разглеждане на принципа на действие на веригата (Фигура 1), предполагайки, че резистори R 2. R2 отсъстват; Центрове диодни вериги са затворени през кондензатори C 1. С 2.

При липса на натоварване, т.е. R при п = ∞. който е включен в моста диагонал между точките А и В, веригата работи както следва.

Да предположим, че при пристигането на първия половин цикъл на вторичните намотки на полярността на напрежението се образува, както е показано на диаграмата (фигура 1) - знаците "+" и "-" без скоби. В този случай, както кондензатор се зарежда в максимално напрежение амплитуда на работните намотки (U п). Освен това, времето за зареждане на кондензатор С2 по отношение на С 1 кондензатор времето за зареждане ще бъде изместен от една четвърт период на променливотоковия сигнал. След преминаване на максималната амплитуда на сигналите в операционната намотка (U L) и намотките на обратна връзка (UL1 и UL2) ще намалее. Работата дойде кондензатори - те са в състояние да бъдат изхвърлени. Запаметената електрическа енергия, която ще се върне обратно към намотка: кондензатор С1 се изхвърля действието намотка и кондензатор С2 - на обратната връзка намотка, превръщане електрическа енергия обратно към енергията на магнитното поле. През втората половина на цикъла на модела ще се повтори, но с лаг с време компенсира, или фаза. В следващите периоди на раменете на моста ще работят, като че ли в режим "махало" - колко енергия е получена кондензатори, така че те ще бъдат върнати обратно в индуктор намотка Tr.

Естествено, омично съпротивление на намотките винаги присъства. Затова не е изключено загуба. Факт е, че с няколко различни експериментални проучвания за трансформатори тип установено, че токов трансформатор празен ход, направена от схема Фигура 1, повече от два пъти по-малка от тази на същото Tp, но с намалена допълнително вмъкване на устройството.

Имайте предвид, че тук, въпреки постоянно обмена на енергия между индуктивности и капацитети в моста диагонал (между точките А и С) винаги има потенциална разлика, т.е.

Включване в диагонала на натоварването на мост (RL ≠ 0) картина на процесите във веригата не са се променили. Това само ще доведе до преразпределение на токове в схеми. Sense токове преразпределение се свежда до това на ток в вторичните намотки варира както аз = Im · грях (ω т + α), С1 кондензатор (първа половина) се зарежда по време на

и кондензатор С2 - във времето. Отвлича амплитуда halfwave те ще бъдат освободени - кондензатор С2 директно чрез работа намотка, С1 кондензатор чрез L1 индуктор и товара. Освен това, ако напрежението в кондензатор С2 е по-малък от кондензатор С1. последният може да бъде частично изпуска директно и през работната намотка. С други думи, във всички случаи, както кондензатор забавяне разряд създава ток в вторичната намотки. След приключване на процеса на преход, чрез използването на принципа "махало", съгласно което двете рамена на моста трябва евентуално балансирани по време на тока в вторичните намотки на трансформатора е във фаза опозиция по отношение на първичната намотка ток.

Експерименталният изследването на TH-тип трансформатори 56-220-50, 61-220-50 TH, TAN-104-127 / 220-50, и т.н. напълно потвърждава валидността на заключенията, посочени в описанието.

Формулата на полезния модел

Линия трансформатор, включващ трансформаторно с класически три вторични намотки, една от които (работен намотка) има броя на завъртанията е два пъти по-голям от другите два (обратна връзка намотките); две диод клетки, състоящи се от два последователно свързани диоди; два контейнера, характеризиращ се с това, че един терминал на операционната намотката е електрически свързан към две брояч включени диод клетки, вторите изводи от които са електрически свързани със свободните клемите на обратна връзка намотки, свързани между насрещно; втори терминал на работа намотката е електрически свързан с кондензатори, свободните терминали на които са свързани към средите на диод клетки; натоварване терминали са свързани с общата точка на намотките и обратни връзки към общата точка на двете кондензатори и втория извод за работата ликвидация.