SU763990A1

SU763990A1 - Synchronization device

Info

Publication number: SU763990A1
Application number: SU782688584A
Authority: SU
Inventors: Михаил Васильевич Чалый; Олег Игоревич Червинский
Original assignee: Севастопольский Приборостроительный Институт
Priority date: 1978-11-27
Filing date: 1978-11-27
Publication date: 1980-09-15

Description

II

Изобретение относитс к электротехнике, в частности к синхронной коммутации переменного тока, и предназначено дл работы в комплексе с вакуумными, элегазовыми и воздушными синхронными выключател ми.The invention relates to electrical engineering, in particular, to synchronous switching of alternating current, and is intended to work in conjunction with vacuum, gas-insulated and air synchronous switches.

Известны сихронизирующие устройства, построенные на электронных схемах с трансформатором тока либо на принципе магнитных усилителей, служащие дл выдачи сигнала на исполнительный орган синхронного выключател 1 и 2.Synchronization devices are known that are built on electronic circuits with a current transformer or on the principle of magnetic amplifiers, which serve to issue a signal to the executive body of the synchronous switch 1 and 2.

Недостатки этих устройств - сложность конструкции, малый диапазон отключаемых токов, низка точность синхронизации, значительные габариты.The disadvantages of these devices are the complexity of the design, the small range of current to be switched off, the accuracy of synchronization is low, and significant dimensions.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс синхронизирующее устройство, которое содержит два магнитопровода с воздущными зазорами с перемычкой на одном из них, две вспомогательные обмотки, одна из которых намотана на перемычку, а друга на магнитопровод с воздущными зазорами, соединенные через активное сопротивление, выходную обмотку, намотанную на перемычку 3.The closest in technical essence to the invention is a synchronizing device, which contains two magnetic cores with air gaps with a jumper on one of them, two auxiliary windings, one of which is wound on a jumper and another on a magnetic core with air gaps connected through active resistance, output winding wound on jumper 3.

Эта конструкци отличаетс сложностью изготовлени магнитопроводов, низкой точностью синхронизации, малым диапазоном отключаемых токов (низкий предел отключаемого тока - около 1 кА), необходимостью усиливать выходной сигнал. Указанные недостатки объ сн ютс тем, что практически в замкнутом контуре, созданном вспомогательными обмотками, кроме синусоидальной составл ющей тока действует еще и импульсна ЭДС, обусловленна перемагничиванием перемычки и искажающа форму вспомогательного тока. Согласно законуThis design is distinguished by the complexity of manufacturing the magnetic cores, low synchronization accuracy, a small range of switchable currents (the low limit of the switchable current is about 1 kA), and the need to amplify the output signal. These drawbacks are explained by the fact that in addition to the sinusoidal component of the current, in addition to the sinusoidal component of the current, a closed loop created by the auxiliary windings is also caused by the remagnetization of the jumper and distorting the shape of the auxiliary current. According to the law

10 электромагнитной индукции импульсна составл юща вспомогательного тока приводит к тому, что выходной импульс имеет значительную длительность, котора мен етс при изменении величины отключаемого тока, вызыва тем самым больщие погрешности синхронизации. Дл уменьщени вредных влений, вызываемых пиковой составл ющей вспомогательного тока, сечение перемычки делаетс намного меньще сечени магнитопровода, создающего синусоидальную ЭДС. Но в этом случае полезный сигнал настолько слаб, что он становитс соизмеримым с сигналом помехи, наводимым в выходной обмотке пол ми рассе ни . Поэтому выходную обмотку необходимо экранировать.10 of the electromagnetic induction, the pulse component of the auxiliary current causes the output pulse to have a considerable duration, which varies as the magnitude of the current to be switched off, thereby causing greater synchronization errors. To reduce the harmful effects caused by the peak component of the auxiliary current, the cross section of the jumper is made much smaller than the cross section of the magnetic circuit, creating a sinusoidal EMF. But in this case, the useful signal is so weak that it becomes comparable to the interference signal induced in the output winding by the dissipation field. Therefore, the output winding must be shielded.

помеща ее внутрь сердечника, имеющего сложную коьфигурацию. Несмотр на это, при приемлемых размерах синхронизирующего устройства выходной сигнал получаетс настолько слабым (доли вольта), что неизбежно требует усилени перед подачей на исполнительный орган (тиристор индукционно-динамического привода, пиротехнический зар д и др.).putting it inside the core, having a complex configuration. Despite this, with an acceptable size of the synchronizing device, the output signal is so weak (fractions of a volt) that it inevitably requires amplification before it is fed to the actuator (a thyristor of an induction dynamic drive, pyrotechnic charge, etc.).

Цель изобретени - улучщение эксплуатационных показателей синхронизирующего устройства.The purpose of the invention is to improve the performance of the synchronization device.

Указанна цель достигаетс тем, что в синхронизирующее устройство, содержащее источник питани , клеммы дл подключени исполнительного органа, токопровод, магнитопровод с зазором, сердечник пик-трансформатора , обмотку пик-трансформатора к обмотку магнитопровода, введены двухтактный усилитель, четыре полупроводниковых диода и переменный резистор, причем двухтактный усилитель выполнен на двух гранзисторах, включенных по схеме с общей базой, а обмотка пик-трансформатора выполнена из двух секций, при этом обмотка магнитопровода включена в одну диагональ моста, образованного двум полупроводниковыми диодами и переходами эмиттер-база транзисторов, переменный резистор включен в другую диагональ этого моста, коллекторные выводы транзисторов соединены с одной диагональю другого моста, образованного .секци ми обмотки пик-трансформатора и двум другими полупроводниковыми диодами , а клеммы дл подключени исполнительного органа включены в другую диагональ этого другого моста.This goal is achieved by the fact that a two-stroke amplifier, four semiconductor diodes and a variable resistor are inserted into a synchronizing device containing a power source, terminals for connecting the actuator, conductor, gap-type magnetic core, peak-transformer core, peak-transformer winding to the magnetic winding moreover, the push-pull amplifier is made of two granzistors, connected according to the scheme with a common base, and the peak-transformer winding is made of two sections, while the magnetic winding includes A variable resistor is connected to another diagonal of this bridge, the collector terminals of the transistors are connected to one diagonal of the other bridge formed by the windings of the peak transformer and the other two semiconductor diodes, which is formed by two semiconductor diodes and emitter-junction transitions. and terminals for connecting the actuator are included in another diagonal of this other bridge.

На фиг. 1 изображено синхронизирующее устройство, общий вид; на фиг. 2 -,принЛипизльна схема устройства; -на фиг. 3 - .рнвые токов и намагничивающих сил.FIG. 1 shows a synchronizing device, general view; in fig. 2 -, Pris Liz scheme device; in FIG. 3 - .rnvye currents and magnetizing forces.

icTp04CTBo содержит магнитопровод 1 с ,;оздущным зазором, надетый на токопровод 2, с намотанной на него обмоткой 3, сердечник 4 пик-трансформатора с обмоткой 5, надетой на токопровод, и усилитель 6, состо щий из двух транзисторов 7 и 8, регулировочного сопротивлени 9, диодов 10-13 и источника 14 посто нного напр х ени , в качестве которого -может служить зар женна емкость.icTp04CTBo contains a magnetic core 1,;; an air gap, worn on the conductor 2, with a winding 3 wound on it, a core 4 of a peak transformer with a winding 5, worn on the conductor, and an amplifier 6, consisting of two transistors 7 and 8, an adjusting resistance 9, diodes 10–13 and source 14 of constant voltage, which can be charged capacity.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Отключаемый ток 11 создает в магнитопроводе 1 магнитный поток Ф i, совпадающий с ним по фазе. Это совпадение обеспечиваетс наличием воздущного зазора в магнитопроводе 1. ЭДС, наводима в обмотке 3,согласно закону электромагнитной индукции пропорциональна производной от потока, т. е. Е jp а следовательно, Е . Ток I г совпадает по фазе с ЭДС, поскольку его цепь имеет активный характер нагрузки, т. е. I г , и вл етс управл ющим током двухтактного усилител , состо щего из транзисторов 7 и 8, работающих по схеме с общей базой, т. е. в режиме генератора тока. Это означает, что выходной сигнал усилител по форме в точности повтор ет входной сигнал. Если Упм-ц не превыщает по величине напр жение источникаThe switchable current 11 creates in the magnetic core 1 a magnetic flux Φ i coinciding with it in phase. This coincidence is ensured by the presence of an air gap in the magnetic core 1. The emf induced in the winding 3, according to the law of electromagnetic induction, is proportional to the derivative of the flow, i.e., E jp and therefore, E. The current I g coincides in phase with the EMF, since its circuit has an active load character, i.e. I g, and is a control current of a push-pull amplifier consisting of transistors 7 and 8 operating in a common base circuit, t. E. In the mode of the current generator. This means that the output of the amplifier is exactly the same as the input signal. If the CPM does not exceed the source voltage

питани , то выходной ток Jj строго синусоидален . Напр жение источника питани выбираетс таким образом, чтобы при максимальном отключаемом токе (режим короткого замыкани ) оно превыщало У ц.Сформированный усилителем ток 11 г совпадаетpower, the output current Jj is strictly sinusoidal. The voltage of the power source is chosen so that at the maximum switchable current (short circuit mode) it exceeds O c. The current generated by the amplifier of 11 g coincides

по фазе с управл ющим током Ig, следовательно , Зг. пропорционален . При замыкании кнопки К на одном из плеч усилител начинает формироватьс полуволна тока Та, протекающа по половине обмотки 5 (), создающа намагничивающую силу Рг. К сердечнику пик-трансформатора приложено, таким образом, две намагничивающие силы - Е(, обусловленна отключаемым током 1 (, и Fa. Момент t (, когда су.ммарна намагничиваюпха сила проходит нулевоеin phase with the control current Ig, therefore, Zg. proportional to. When the button K is closed, on one of the arms, the amplifier begins to form a half-wave of current Ta flowing through half of the winding 5 (), creating a magnetizing force Pr. Thus, two magnetizing forces are applied to the core of the peak transformer — E (due to the switchable current 1 (, and Fa. Moment t (when the sum of the magnetized magnetizing force passes zero

0 значение, сердечник пик-трансформатора резко перемагничиваетс , вызыва импуЛьс напр жени в обмотке 5, который подаетс на исполнительный орган со второй половины обмотки 5 (fil) через диод 12. Сопротивлением переменного резистора 9 регу лируетс величина тока 1г (Зг), а следовательно , и FZ что позвол ет регулировать величину упреждени т. При изменении пол рности на обмотке 3 второе плечо уси лител работает аналогично.0 value, the peak-transformer core is sharply re-magnetized, causing a voltage impulse in the winding 5, which is fed to the actuator from the second half of the winding 5 (fil) through diode 12. The resistance of the variable resistor 9 regulates the current 1g (G), and therefore , and FZ, which allows you to adjust the magnitude of the lead. When the polarity changes on the winding 3, the second arm of the amplifier works in a similar way.

0Выходной сигнал предложенного устройства обладает достаточной мощностью что позвол ет подавать его непосредственно на исполнительный орган. Кроме того, нет необходи.мости экранировать выходную обмотку и потому сердечник пит-трансформа1тора имеет тороидальную форму, что значительно упрощает изготовление.The output signal of the proposed device has sufficient power that allows it to be fed directly to the executive body. In addition, there is no need to shield the output winding and therefore the pit-transformer core has a toroidal shape, which greatly simplifies manufacture.

Поскольку устройство работает лишь в области подхода отключаемого тока к нулевому значению, то дл него безразличен характер тока в остальной части полупериода . Это позвол ет синхронно отключать как синусоидальный ток, так и ток, содержащий апериодическую составл ющую.Since the device works only in the field of approach of the current to be turned off to zero, the nature of the current in the rest of the half period is indifferent for it. This allows synchronous disconnection of both the sinusoidal current and the current containing the aperiodic component.

Claims

1. USSR author's certificate number 445939, cl. H 01 H 33/44, 1972.

2. The patent of Germany No. 1160526, cl. 21 s, 35/07, I960.

3. The patent of Germany JVb 1463586, cl. 21 s, 68/01, 1964.