Трехфазный умножитель частоты

Трехфазный умножитель частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ТРЕХФАЗНЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий выпрямители и два ферромагнитных элемента, на стержнях каждого из которых располог жены первичная и вторичная обмотки, а также обмотка подмагнйчивания постоянным током, отличающийся тем, что, с целыр расширения его функциональных возможное-тей , упрощения и повышения КПД, каждый ферромагнитный элемент снабжен дополнительной первичной обмоткой и введены переменный резистор , переключатель и конденсатор, причем первичные обмотки ферромагнитных элементов, расположенные на разных стержнях, соединены попарно согласно-последовательно, первая пара первичных обмоток подключена к выходу первого выпрямителя через цепочку из последовательно соединенных указанных переменного резистора , переключателя и обмотки подмагнйчивания , выполненную о. отводамии зашунтированную конденсатором, вход первого выпрямителя соединен с входными выводами для подключения двух фаз источника питающего напряжения , вторая пара первичных обмоток подключена к выходу второго выпрямителя, вход которого соединен с входными выводами для подключения третьей фазы и нулевого вывода источника питающего напряжения, а вторичная обмотка выполнена в виде двух полуобмоток, соединенных встречно-последовательно и расположенных на стержнях соответствующих ферромагнитных элементов. 2.Умножитель по п. 1, о т л .и чающий ся тем, что нулевой вывод образован общей точкой после (Л довательно соединенных, дополнительно введенных двух конденсаторов, образующих емкостной делитель, включенный между входными выводами для подключения первой и второй фаз ис- G точника питающего напряжения. 3.Умножитель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показат-елей , стержни ферромагнитных элементов объединены в единый , трехстержневой магнитопровод, на одних крайних стержнях которого расположены первая и вторая пары первичных обмоток, на других крайних стержняхвторичная обмотка, а на среднем стержне - обмотка подмагнйчивания.

СОК)З СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК .

3(59 H 02 М 5 16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ и Ъ>lH ; .;» «( (21) 3465752 124-07 (22) 01.06.82 (46) 07 ° 02.84. Вюл. 5 (72) В.Н.Фокин (53) 621.314.263(088 ° 8.) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 517118, кл. Н 02 M 5/16, 1973.

2. Миловзоров В.П. Электромагнитные устройства автоматики. M

"Высшая школа", 197,4, с. 399. (54) (57) 1. ТРЕХФАЗНЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ

ЧАСТОТЫ, содержащий выпрямители и два ферромагнитных элемента, на стержнях каждого из которых располо.жены первичная и вторичная обмотки, а также обмотка подмагничивания постоянным током, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможнос". тей, упрощения и повышения КПД, каждый ферромагнитный элемент снабжен дополнительной первичной обмоткой и введены переменный резистор, переключатель и конденсатор, причем первичные обмотки ферромагнитных элементов, расположенные на разных стержнях, соединены попарно согласно-последовательно, первая лара первичных .обмоток подключена к выходу первого выпрямителя через цепочку из последовательно соединенных указанных переменного резистора, переключателя и обмотки подмагничивания, выполненную с отвода„.,SU„,, ÅÛ2ß ßÀ ми и зашунтированную конденсатором, вход первого выпрямителя соединен с входными выводами для подключения двух фаз источника питающего напряжения, вторая пара первичных обмоток подключена к выходу второго выпрямителя, вход которого соединен с входными выводами для подключения третьей фазы и нулевого вывода источника питающего напряжения, а вторичная обмотка выполнена в виде двух полуобмоток, соединенных встречно-последовательно и расположенных на стержнях соответствующих ферромагнитных элементов.

2. Умножитель по п. 1, о т л,и ч а ю шийся тем, что нулевой

12 вывод образован общей точкой последовательно соединенных, дополнительно введенных двух конденсаторов, образующих емкостной делитель, вклю- С„ ченный между входными выводами для подключения первой и второй фаз ис- Я точника питающего напря>кения.

3. Умножитель по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения массбгабаритных показателей, стержни ферромагнитных элементов объединены в единый:, трехстер>кневой магнитопровод, на одних крайних стержнях которого расположены первая и вторая пары первичных обмоток, на других крайних стержняхвторичная обмотка, а на среднем стержне - обмотка подмагничивания, 107?212

Изобретение OTHOCHT ся к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в качестве источника питания электротехнических устройств, например люминесцептных ламп, током повышенной частоты.

Известно устройс:TDQ умножения частоты, питающееся от ТГзехфаэе30го

ИСТОЧЕЗИКа < ВЫПОЛ НЕЕ! OC! Нс(ДИОДаХ и стабилитронах (1 ). Однако, это устройство малоэффективно, имеет низ— кий КГ!Д ввиду 3 на чи тель нь)х потерь в стабилитронах, Наиболее близким к Г)редлагаемом является трехфазный умножитель частоты, содержащий ВыГЕрям3е)тели и два ферромагнитных элемента, на стеpR н ях к а>(дО ГО из кО тo!>1!х ра спОл о>Ер нь1 перве1ч13ая и вторичп«3я обмотки, а также обмотка псздмаг)ГН .:Hвания постоянным током (?).

Однако, иэ-.)естное устройство позволяет лишь удвоить частоту, содержит отдельный искo :Hii:< .Еодмагничивания и дроссель для защиты источни ка подмагничи >ания от перс.мен ной составляющей тока и имеет низкий

КПД.

Цель изобретенH5 — расширение функцHональных Boэможностей устройства, упроще3ие и повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что В трехфа-. 13(зм у:1е1ожитсле частоты, содppх(313)ем Вы))ряме)теле) и два ферром«згне)т11ых элемента, на стержнях каждого 3 I(OTOpb!)< pBci>oJio" жены первичная и Вторич))ая Обмотки, а также обмотка подмагничивания постоянным током, каждый (1)ерромагнитный элеме11т снабже11 дополнительной первич1)ой обмоткой и Введены переменный p03èñòop, переключатель

И КОН,ЦЕН C«!TOP с iiP 1«I(3)< ПС PIIHЧНЕ!P обмотки ферромаг»ит:)".3>(элс):с.нтов, РаСПОЛОжЕсн»ЬC Hа РаэIIE!>< СтЕРжНЯХ „ соединены 13опарпс соглас! о-последоВательнО пеЕ>ва)1 Г)с)!пса пс))Г)и че)ых Об

МОТОК 13 O J! К Л )с3(1 С . 13 а . (»1 )Х О 1 У Гl Е !3 В О ГO выпрямителя чс.рс3 це-.о Еку иэ псследовательн о cocJ!H H p!! Bl 1)(указанных перемен ного рс. !стара, 11ерс кл)очателя и обмотки подмаг":H»HE)(IIII(5!, выполнене3ую с oTBCJ.2)!H и:3 Г)1 ун Гиром)анную кОе(Ден сатО)зОм ВХОД Г с !)»ОГО ВыГЕГ)ЯМителя соеди13е 1 с ВХ(>JIIIEI!.iH BE!»OJ!B( для пОдклю -1 1". II!l д», х фаз и стО lника питаю)цего напряже)п)я, Вторая пара пPpBH 1111<х О бмот0 i(п()д!< ".IB)" с. на к E3»! <(-.," второго Выпрямит(,. .я, Вход которого

СОЕДИНP Н С:;ХОJ !)11 1. ХH ВЫВ 03! IМИ ДЛЯ подключения трет. сзй фазы и нулево 0 вывода источ1п1;(а;итаю)цего напря— х(е и и!3, а В т ОЕз и ": 11 !! я О б м(з т к «3 В ыГЕОл н е и д в виде двух полуоб>!ото)<, соединенНЫХ ВCTP(! "1 1<З-ПОСЛPJ!0 3BТ<-.,3!I 110 H PBС— !

10>!0)l(P Е3 I:Ы; H с1 С"3 С! Е:) !! =: -(>0 "1 ВС ТС Тву ВЕцих ферромагl èò! I!,х: .130 101!тов .

KiIpoMe того, В трехфаз нам умножителе частоты нулевой вывод может быть образован общей точкой последоВательно соединенных, дополнительно введенных двух конденсаторов, образу. ющих е! костной делитель, включенный

МЕЖДУ ВХОДНЫМИ ВЫВОДаМИ ДЛЯ ПосДКЛЕО-чения первой и второй фаз источника питак)щего напря>кения.

С целью улучшения массогабаритных показателей стержни ферромагнитных элементов объедине1!ы в единый трехстержневой магнитопровод, на одних крайних стержнях которого расположены первая и вторая пары первичных обмоток, на других крайних стержнях — вторичная обмотка, а на среднем стержне — обмотка подмагничивания, Па фиг. 1 представлена принципиальная схема трехфазного преобразователя частоты; на фиг, 2 — то же, но с единым трехстержневым магнитопроводом., Трехфазный умножитель частоты ((1>е)г. 1 содержит выпрямитель .3, вход которого соединен с Входными выводами для подключения линейных проводов фаз А и В источ- 3 ника питающего !Запря>кения, выпрямитель 2, входом подклю енный к Входным выводам для подключения линейНого Г)ровода фазы С и нулевого вывода ис.гочника питающего напряжения. При отсутствии нулевого вывода вход выпрямителя 2 с Г)омощью переключателя

3 подключается к общей точке соеди1е Е1 Hs1 конденсаторов 4 и 5, образуюЕц31х емкостHQA делитель, подключенный к линейным проводам )33 и В . Выход Выпрямителя 1 через последовательно соединенные переменный резистОр 6 переключатель 7, обмотку 8 подмагничивания, зашунтированную кое!!)енсатором 9, подключен к первой

Г)с)ЕЗЕ Г ОСЗЕЕДОВа ТЕЛE>НO И СОГЛ«ЕСНО CO едипенных первичных обмоток 10 и 11, разме)це1313ь)х на разных ферромагнитных элементах 1? и 1.3. Выход выпрямителя 2 подключен к последовательно и согласно соединенным двум первичн,-.)м обмоткам 14 и 15, образующих втору<) пару, причем выходное напряжение второго вь)прямителя 2, подавае.-(0е на вторую пару первичных обмоток, находится 3 противофазе е! Со

=двигом на 90 " относительно выходно?о »аГ ряжения первого выпрямителя 1, ГЕОД»ОЛ !могO к первой паре первич11ьх о моток. Вторичная обмотка преОбРа 3 Оез стт ели состоит из ДВУХ P«!BHbl><

Г)олуобмOT01< 1б и 17, размещенных на р )эных ферромагнитных сердечниках и соед !Пенных последовательно и

i3C"TP<>Ч13:0.

l1rсходное напря <ение повышенной 3: 0Tb снимается с выходных вь) дов 18 и 19.

1072212

«Риг-.Z

Составитель Л. Устинкина

Редактор М. Янович Техред Т.Дубинчак

Корректор И. Эрдейи

Заказ 141/49 Тираж 667

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

По схеме на фиг. 2 используют один трехстержневой магнитопровод 20.

Трехфазный преобразователь частоты работает следующим образом.

При включении преобразователя напряжение »а выходе выпрямителя 1 выше, чем напряжение на выходе выпрямителя 2, Это обусловлено различием линейного напряжения от фазного, Избыток напряжения, снимаемого с выхода выпрямителя 1, использу- 10 ется для подмагничивания обмотки 8 ,с целью дополнительного удвоения удвоенной частоты. В оптимальном режиме регулируемое сопротивление б может быть равно нулю, а необходимая величина подмагничивания с учетом точной компенсации избыточного напряжения, используемого на обмотке подмагничивания 8, устанавливается положением переключателя 7 путем его установки на соответствую щем отводе обмотки 8.

Первое удвоение частоты, полученное в каждом ферромагнитном элементе, обусловлено сложением двух выпрямленных напряжений с удвоенной пульсацией в противофазе и со сдвигом на 90 эл.град. При этом постоянные составляющие компенсируются, напряжения второй гармоники, складываясь, удваиваются, четвертая гармонйка. 30

I компенсируется полностью, шестая гармоника по сравнени> с второй очень мала и в расчет не принимается.

Второе удвоение обусловлено дополнительным подмагничиванием ферромагнитных элементов с использованием избыточного напряжения, а напряжение с выходных выводов 18 и 19 снимается с учетверенной частотой.

Включение входа выпрямителя .2 между линейным приводом фазы С и общей точкой конденсаторов емкостного делителя, подключенного между выводами А и В, позволяет уменьшить избыток напряжения, получаемтй между выходными напряжениями выпрямителей 1 и 2 и, тем самым, получить более выгодный режим оптимальной работы умножителя частоты, так как в этом случае разница указанных напряжений составляет 15,6Ъ.

Таким образом, предлагаемый умножитель частоты снижает число используемых элементов, так как отсутствует источник; постоянного тока, подмагничивание обеспечивается одним из выпрямителей за счет использования .избыточного в нем не->ряжения, обеспечивает получение на выходе напряжения учетверенной частоты и, повышает КПД,