173671. lajstromszámú szabadalom • Váltakozóáramú vasrezgőkörös feszültségstabilizátor
5 173671 6 munKatekerősként hasznosítjuk. A munkatekerccsel sorbakötve a kompenzáló 8 tekercset kapjuk a 16, 18 kapcsokon a kimenetet. Abból, hogy a 6, 7 és 8 tekercseket a vasmag szélső oszlopain helyeztük el, többféle műszaki előny származik. Mivel a tekercsek fele a vasmagon kívül helyezkedik el, ugyanazon a vasmagon a tekercselési tér a kétszeresére növekszik meg. Ez azt jelenti, hogy nagyobb rézhuzal keresztmetszetet alkalmazhatunk, ami a veszteségek csökkentésével jár. Ezt igen jól hasznosíthatjuk a rezonáns 7 tekercs kiképzésénél. Ezt azzal magyarázhatjuk, hogy egy rezgőkör to L jósági tényezője Q=-----ahol co = 2 -n • f, a r, körfrekvencia, L = a tekercs induktivitása, r = a tekercs vesztesége. A tekercs vesztesbe több tényezőből tevődik össze, és a tekercs ohmos ellenállásának csökkentése a jósági tényező javulását jelenti. A rezgőkör kapcsán keletkező feszültség Urez - k • U0 • Q alakban fejezhető ki, ahol a k a redukált csatolási tényező, U0 a betáplált feszültség, tehát Urez a jósági tényezővel arányosan nő. Megengedhető tehát a csatolás lazítása is, azaz a tekercsek egymástól távolabbi elhelyezése a két szélső oszlopon, mivel az összefüggés alapján nagyobb jósági tényező mellett ugyanazon feszültség eléréséhez mégis kevesebb menetszám szükséges. A lazább csatolás és magasabb körjóság következtében a rezgőkörön szinusz-jeli egű feszültség keletkezik, a harmonikusok szintje csökken, a veszteség csökkenése miatt a hatásfok javul, a kimenő feszültség stabilitása megnövekszik. További előny a nagyobb tekercstér következtében a hőleadó felületek megnövekedése, ami által a transzformátor terhelhetősége nagyobb lesz. Az előzőek szerint megépített szabványos E12 szilíciumtartalmú lemezből kivitelezett vasrezgőkcrös feszültségstabilizátor 290 VA-os névleges teljesítménnyel, 50 Hz-es hálózati feszültségre az alábbi fő műszaki jellemzőket szolgáltatta a kimenő feszültség pontossága a bemenő feszültség ± 15%-os változásakor még a terhelés hatását is figyelembe véve, jobb volt, mint ±1,5% és ugyanekkor a hatásfok körülbelül 85% volt. A teljesítménytényező értéke a terheléstől függően 0,93 és 0,99 között változott. Irodalmi adatok és a gyártó cégek katalógusai alapján az iímert megoldásokhoz képest a találmány által elérhető hatásfokjavulás legalább 8%. A többi műszaki jellemzők tekintetében is határozott javulás tapasztalható. A 3. ábrán a találmány egy másik kiviteli alakját mutatjuk be. Az itt alkalmazott vasmag tekercselt magból készült és ez a kiviteli alak különösen nagyobb - pl. 400 Hz - frekvenciájú váltakozó- 5 feszültségek stabilizálására használható jó eredménnyel. A tekercselt magok szokásos gyártási alakjának megfelelően a vasmag itt tulajdonképpen két szimmetrikus E-alakú félből áll, a légrés természetesen most is a középső oszlopban van. 10 Egy. a 3. ábra szerint kivitelezett 80 VA-os típus-teljesítményű 400 Hz-es feszültségstabilizátor egy tirisztoros inverterrel összekapcsolva 40%-os bemenő feszültségváltozásnál ~60%-os hatásfokkal működött, ugyanekkor a kimenő feszültség pontos- 15 sága ± 1,5%-nál is jobb volt, a hullámalak torzítása 6—10%. Az alkalmazott vasmag 0,1 mm-es vastagságú lemezekből tekercselt mag ún. háromfázisú típus. A találmány tehát jobb műszaki jellemzők 20 mellett, (hatásfok, a kimenő feszültség hullámtorzítása és pontossága, a teljesítmény tényező nagysága) gazdaságos gyártást biztosit az új, egyszerű szerkezeti elrendezés folytán. Alkalmas önálló hálózati feszültségstabilizátorként, pl. elekt- 25 ronikus készülékek táplálására, vagy magasabb frekvenciás kivitelben, pl. inverterek, egyen-váltó átalakítók, váltóirányítók és hasonló áramkörök kimenő transzformátoraként. A találmány további előnye, hogy megfelelő 30 méretezés esetén bármilyen meghibásodásnál sem adhat ki a névlegesnél magasabb feszültséget, ezért pl. biztonsági berendezéseknél (vasút, bányaüzem) is biztonságosan alkalmazható. 35 Szabadalmi igénypont: Váltakozóáramú vasrezgőkörös feszültségstabilizátor, amely háromoszlopos vasmagból, elő- 40 nyösen tekercselt magból, továbbá primer, kompenzáló és rezonáns tekercsekből áll, ahol a primer tekercs és a kompenzáló tekercs az egyik szélső oszlopon helyezkedik el, azzal jellemezve, hogy a rezonáns tekercs (7) a másik szélső oszlopon (4) 45 van kialakítva, és két szélső kivezetése (13, 14) közé a rezonáns tekercset (7) az üzemi frekvencián rezonanciába hangoló kondenzátor (10) van kapcsolva, a rezonáns tekercs (7) tekercselésének egy része munkatekercset képez, amelynek kiveze- 50 tései (14, 17) a kompenzáló tekerccsel (8) sorosan vannak kapcsolva, és a feszültségstabilizátor kimenetét a sorosan kapcsolt munkatekercs és kompenzáló tekercs (8) kapcsai (16, 18) képezik. 1 rajz, 3 ábra A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 794266 - Zrínyi Nyomda 3
