173671. lajstromszámú szabadalom • Váltakozóáramú vasrezgőkörös feszültségstabilizátor
3 173671 4 hozzácsatolásával, melyet „négyoszlopos stabilizátornak” is nevezhetnénk, dé ez gyártási szempontból további nehézséget jelent. További közös hibája valamennyi ismertetett megoldásnak, hogy magasabb frekvenciákon a túlmelegedés miatt vagy csak kényszer hűtéssel, vagy különleges vasmag alkalmazásával üzemeltethetők, és az ilyen üzemelés nem gazdaságos. Az 1 951 973 számú NSZK közzétételi iratban olyan vezérelt fojtótekercset ismertetnek, amely háromoszlopos légréses vasmagon van kiképezve. Itt a fojtótekercs induktivitásának nagyságát egyenáramú előmágnesezéssel változtatják. Az előmágnesezést az egyik tekercsen átvezetett egyenárammal érik el. A fojtótekercset elsősorban ivhegesztésnél használják fel. Az ismertetett elrendezést valószínűleg szimmetria meggondolásokból alkalmazzák, amikor is az egyen- és váltakozóáramú tekercseket a két szélső transzformátoroszlopon elosztottan képezték ki. A középső oszlop légréses kiképzésével kedvező mágnesezési viszonyokat értek el. Feszültségstabilizáló transzformátoroknál azonban fontos követelménynek tekintjük, hogy a rezonáns tekercs induktivitása a működés során állandó értékű maradjon, mivel ez biztosítja a rezonancia fennállását. A hálózattól függetlenül üzemeltethető villamos készülékek áramellátásához széleskörűen alkalmaznak akkumulátorról táplált feszültségátalakítókat, melyek üzemi frekvenciája a hálózati frekvenciánál lényegesen magasabb. Az ilyen magas, például 400 Kz-es négyszöghullámű feszültség stabilizálására vasrezgőkörös feszültségstabilizátcrakat mindeddig nem alkalmaztak, mert a tekercselési- és vasveszteségek a hatásfokot nagymértékben lerontották. A találmány feladata olyan váltakozóáramú vasrezgőkörös feszültségstabilizátor létrehozása, amely egyszerű szerkezeti elrendezés mellett jó hatásfokkal üzemeltethető hálózati és ennél magasabb frekvenciákon, és jelalak torzítása minimális, A találmány szennt a háromoszlopos tianszformátor elrendezését úgy változtatjuk meg. hogy a középső oszlop légréses, és a primer tekercset a kompenzáló tekerccsel együtt az egyik szélső oszlopon, a rezonáns tekercset pedig a másik szélső oszlopon képezzük Id. Ekkor a mágneses fluxus útvonalának meghosszabbodása kö/eikezlében az előrelátható liatásfokcsökkenés helyett meglepő módon a hatásfok növekedni, a torzítás csökkenni és a terhelhetőség növekedni fog. Abból a célból, hogy a terhelés a rezonáns tekercs terhelt jósági tényezőjét ne tudja túlságosan lerontani, a kompenzáló tekerccsel a rezonán3 tekercsnek csak egy része, az 'ígynevezett munkatekercs van sorosan kapcsolva, és az így kialakult soros tag két vége képezi a stabiljzátor kimenetét. Az ilyen váltakozóáramú feszültségstabilizátor alkalmas nagyfrekvenciás négyszögjelek stabilizálására is. A fenti előnyös tulajdonságok annak köszönhetők, hogy nemcsak a mágneses fluxus útja növekedik meg, hanem a tekercselési tér is, mivel a szélső oszlopokon elrendezett tekercsek fele a vasmagon kívül helyezkedik el, és a középső oszlop szélességét nem szükséges a szélső oszlopokhoz képest nagyobbra választani. A viszonylag keskenyebb középső oszlop is a tekercselési teret növeli. A tekercselési tér megnövekedése miatt a tekercsek hűtési viszonyai megjavulnak, ezért a tekercsek nagyobb átmérőjű, azaz kisebb veszteségű huzalokból elkészíthetők. A kisebb tekercselési és melegedést veszteségek miatt a rezonáns kör köiiósága jelentősen megjavul. A kötjóság megjavulásának kettős következménye lesz. Egyrészt a felharmonikusok kiszűrése az ismert megoldásoknál kedvezőbbé válik, másrészt pedig a primer és a rezonáns tekercsek közötti csatolás a jósági tényező növekedésének mértékével összhangban lazítható, és a hatásfok emiatt kedvezőbbé válik. Ha a jósági tényező a javasolt tekercselrendezésnél nem növekedne meg jelentős mértékben, akkor a két szélső oszlopon kialakított tekercsek között nem lenne elegendően nagy mágneses csatolás a kielégítő stabilizáló hatás eléréséhez. valószínűleg ez is egyik oka lehetett annak, hogy a két szélső oszlopon mindeddig nem próbálKoztak tekercsek elrendezésével A találmány szerinti fesziiUségstabilizáió transzformátort kiviteli példa kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben, amelyen az 1. ábra a találmány szerinti feszültségstabilizátor elrendezési vázlata, a 2. ábra az 1 ábra szerinti elrendezés elvi kapcsolás' rajza, és a 3. ábra a találmány tekercselt vasmagon megvalósított kiviteli alakja. A találmány vasrezgőkörös stabilizáló transzformátor, amely i vasmagon kiképzett 6, 7 és S tekercsekből áll az 1 vasmagnak három oszlopa van, a 2 oszlopon fogial helyet a primer 6 tekeres és a Kompenzáló 8 tekercs. A 4 oszlopon foglal helyet a rezonáns 7 tekercs, amelynek 13 és 14 kivezetésére egy olyan kapacitású 10 kondenzátor csatlakozik, amely a 7 tekercset a tápláló frekvenciára rezonanciám liangoíjc. A 2 és 4 oszlop között helyezkedik ei a középső 3 oszlop, amely mágneses mellékzárnak van kiképezve, ugyanis a mágneses kör 9 iároin vésze és a 3 oszlop között 5 légrés van. Ebből a szerkezeti elrendezésből adódóan a viszonylag hosszú 9a, 9b járomok és a 3 oszlopból, valamint az 5 légrésből álló mágneses mellékzár a primer 6 tekercs és a rezonáns 7 tekercs között a csatolást nagy bemeneti feszültségváltozásnál is lazán tartja, és ezáltal a kimeneti feszültség stabilitása nő. azaz a kimenő feszültség caak kismértékben változik a terhelés vagy a bemenő feszültség hatása a, mert a 4 oszlop telítésben van. Ezv a kismértékű feszültség változást a kompenzáló 8 tekercs még tovább mérsékli (ellcnfázisban van). A bemeneti feszültséget a primer 6 tekercs 11, 12 kapcsaira vezetjük. A kompenzáló 8 tekercsben - mivel a primer 6 tekerccsel együtt ugyanazon a 2 oszlopon van - a bemeneti feszültséggel arányos feszültség keletkezik. A bemeneti feszültség hatására a rezonáns 7 tekercsben közel állandó feszültség keletkezik, amelynek egy részét a 14, 17 kivezetéseken 5 10 15 20 25 30 35 40 aS 50 55 60 65 2
