145692. lajstromszámú szabadalom • Erősítő transzformátor
Megjelent: 1959. december 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.692. SZÁM 21. d2 . 48-55. OSZTÁLY — RO—193. ALAPSZÁM Erősítő transzformátor A Magyar Állam, mint a feltaláló: Eósa János villamosmérnök, budapesti lakos jogutódja A bejelentés napja: 1955. szeptember 23. Jelen találmány tárgya egyenárammal vezérelhető váltakozó áramú táplálású és kimenetű mozgóalkatrészt nem tartalmazó erősítő elem. Az^ elktrotechnikában eddig ismert soros erősítő elemek (pl. elektroncső, transzduktor, szénoszlopos szabályzó, stb.) és generátor jellegű erősítő elemek (pl. egyenáramú és váltakozó áramú generátor, amplidin, rototrol, stb.). közül a találmány az utóbbiak csoportjába tartozik.- Az erősítő transzformátor a váltakozó áramú transzformátorhoz hasonlóan egyenáramú gerjesztés hatására váltakozó feszültséget ad. A kimenő váltakozó feszültség és a gerjesztés közötti összefüggés jellege azonos a váltakozóáramú generátorokéval, a különbség azonban az, hogy míg a váltakozó áramú generátor a tengelyen közölt mechanikai energiát alakítja át villamos energiává, a találmány szerinti erősítő transzformátor (a transzfomátorhoz hasonlóan) a hálózatból, vagy valamilyen váltakozó áramforrásból felvett villamos energiát transzformál, továbbá az erősítő transzformátor jelleggörbéje hiszterézismentes. Az erősítő transzformátor funkcióját tekintve tehát egy szinkronmotorral hajtott hiszí.erézismentes váltakozóáramú generátorhoz hasonlítható, amely a hálózatból felvett villamosenergiát transzformálja és amelynek feszültségét egyenáramú gerjesztéssel vezérelni lehet. A találmány szerinti készülék működési elvét a rajz mutatja. Az 1. ábrán feltüntetett egyfázisú köpeny vasmag —k— középső oszlopán levő Uv váltakozó feszültségű áramforrásból táplált primer tekercs a két szélső oszlopon át záródó & j és &>b főfuxust hoz létre. A főfluxusok a —b— és —j— oszlopon levő tekercsekben feszültséget indukálnak. A 3>; és <P b fluxus egymással egyenlő, minthogy ugyanaz a gerjesztés hozza őket létre és mágneses körük ellenállása a szimmetrikus elrendezés következtében egyenlő. Ha tehát a —b— és —j— tekercsek menetszáma és gombolyítási iránya azonos, az ábrán vázolt kapcsolásban a —b— és —j— tekercsben indukált U& és U; feszültség egyenlő, de egymáshoz képest 180°-kal el van tolva (U;,= — U/), tehát az —xy— kapcsokon feszültség nem mérhető. (U/c = U/> — — U, = 0). Ha a —j— oszlopra gombolyított vezérlőtekercset Ibe egyenárammal gerjesztjük, az egyenáramú gerjesztés következtében a —j— oszlop mágneses ellenállása jobban növekszik, mint a —k— és —b— oszlopé (minthogy a —j— oszlopon áthaladó egyirányú fluxus a —k—- és —b— oszlopban kétfelé ágazik, tehát kisebb telítést okoz, mint a —j— oszlopban). Emiatt a változó áramú gerjesztés által létrehozott fluxus d> j és 3>Í, összetevője többé nem lesz egyenlő, hanem a fluxus nagyobb része a kisebb mágneses ellenállású —b— oszlopon át záródik és csak kisebb része halad át a nagyobb ellenállású —j— oszlopon. ( 2>6 > G>j ). Ennek pedig az a következménye, hogy a <P & és <&; fluxusok által a —b— és .—j— oszlopon levő tekercsekben indukált U* és U/ feszültség sem lesz egyenlő (U/,> U/). Következésképpen az —xy— kapcsokon a két feszültség különbsége mérhető. (U/{ = U/,— U; O). Uj és Uy egymástól való eltérése és ezzel U/c feszültség annál nagyobb, minél jobban telítjük a —j— oszlopot, tehát minél nagyobb az Ibe gerjesztőáram. Uft és Ibe összefüggését különböző Uv értékekhez a 2. ábra szerinti diagram tünteti fel. A kimenő feszültség és gerjesztő áram közötti összefüggés tehát valóban azonos jellegű, mint a váltakozó áramú generátor karakterisztikája. Az analógia teljes, ha figyelembe vesszük, hogy az Uv primer feszültségnek a váltakozóáramú generátor fordulatszáma felel meg. Az 1. ábrán vázolt kapcsolásban a / fluzus a vezérlőtekercsben is indukál feszültséget, amelynek hatására a vezérlő áramkörben váltakozóáram folyik. Ennek a nemkívánt hatásnak a kiküszöbölésére két azonos tekercselésű vasmagot alkalmazunk. A vezérlő tekercseket oly módon kapcsoljuk sorba, vagy párhuzamosan, hogy a tekercsekben indukált váltakozó feszültségek ellenfázisban legyenek. A primer és szekunder tekercseket ugyancsak sorosan, vagy párhuzamosan köthetjük el. Az ily módon kapcsolt erősítő transzformátor felépítésére nézve hasonlít a transzduktorhoz, de működési elvét tekintve, attól alapvetően különbözik. Míg ugyanis a transzduktor vasmagos fojtótekercs, amelynek induktivitását telítéssel változtatjuk, a találmány szerinti erősítő transzformátorban a primer és szekunder tekercsek közötti induktív
