Трехфазный учетверитель частоты

Трехфазный учетверитель частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

- - в- (; ф > д т

Мj.: . r з

О П И С А Н И Е (ii) 47I642

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.09.71 (21) 1701989/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.05.75. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 22.08.75 (51) М. Кл. H 02m 5/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314.27 (088.8) (72) Автор изобретения

H. В. Захаров

Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова (71) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНЪ|й УЧETBEPИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение касается ферромагнитных умножителей частоты и может быть использовано в качестве трехфазного источника питания повышенной частоты электродвигателей переменного тока.

Известен трехфазный учетверитель частоты, содержащий две группы из шести однофазных трансформаторов, снабженный обмотками самоподмагничивания двойной частотой.

Предлагаемый учетверитель отличается тем, что первичные обмотки трансформаторов соединены в два еравноплечных зигзага с отношением чисел витков зигзага — =2 73

Wg р нулевые точки которых связаны с нулевым потенциалом. В случае использования сети с нулевым проводом последний соединен с указанными нулевыми точками через регулируемые резисторы. В случае использования сети без нулевого провода нулевые точки соединены с нулем звезды резисторов, подключенных к фазам сети.

Это позволяет повысить к. п. д, и увеличить устойчивость режима.

На фиг. 1 и 2 показаны варианты схем описываемого учетверителя.

Предлагаемый учстверитель частоты содержит два трехфазных удвоителя частоты, каждый из которых имеет трехфазныс первичные обмотки W) и Wg> выходные обмотки W3) обмотки W4 самоподмагничивания током двойной частоты и однофазную обмотку Ко подмагничивания постоянным током. Магнитная система каждого трехфазного удвоителя ча5 стоты состоит из шести одинаковых отдельных магнитопроводов или из специальног шестистержневого магнитопровода.

Первичные обмотки 1 1 и W первого и второго удвоителей соединены в неравноплечий

10 зигзаг (см. фиг. 1). Отношение витков плечей загзага, расположенных на одном магнитопроводе 2,73, что приводит при питании от первичной трехфазной системы к симметричной системе потоков основной частоты во всех

15 двенадцати магнитопроводах умножителя, фазные цепи первичных обмоток обоих удвоитслей могут быть соединены .или в две трехфазные системы (параллельное соединение н» фиг. 1) или в одну трехфазную систему (по20 следовательное соединение на фиг. 2).

Выходные обмотки W> соответствующих фаз учетверителя соединены последовательно и согласно, тогда как обмотки самоподмагничивания — В 4 соединены последовательно и

25 встречно, а фазные цепи обмоток выходных и самоподмагничивания (В з и W4) соединены звездой (или треугольником). К зажимам обмоток W4 и W> подключены трехфазные группы конденсаторов Со самоподмагничива30 пия и продольной или поперечной емкостной

471642 компенсации С7(С 7). Все обмотки Wq подмагничивания постоянным током соединены последовательно и подключены к источнику постоянного тока.

Такой трехфазный учетверитель состоит из трех однофазных учетверителей, выходные напряжения которых сдвинуты на угол 120 .

В каждом однофазном учетверителе основные потоки сердечников взаимно сдвинуты на 90 .

При поляризации сердечников постоянным полем вторыс гармоники потоков каждого учетверитсля сдвинуты на угол 2)(90, и четвертичные — на 4+90 . Благодаря описанному соединению цепей обмоток W4 и Wq на их зажимах образуется напряжение двойной и учетверенной частоты. Емкостная нагрузка цепи %4 усиливает потоии двойной частоты, что приводит в конце концов к увеличению и выходного напряжения.

В схеме описываемого учетверителя в спектре магнитного потока каждого сердечника имеются значительные потоки тройной частоты, амплитуда и фаза которых могут регулироваться с помощью двух регулируемых сопротивлений Zà и 2р, Такое соединение первичных обмоток обоих удвоителей исключает возможность протекания токов тройной частоты в цепях первичных обмоток, так как они во всех фазах направлены одинаково. Но если нулевые точки зигзагов 01О и 011 соединить соответственно через сопротивления Zq u Zg с нулем питающей сети, по этим контурам будут протекать токи третьей гармонической, величину и фазу которых можно регулировать, изменяя величину Zq и Zg, Если питающая сеть не имеет нулевого вывода нулевые точки соединяются непосредственно с искусственной нулевой точкой, образованной тремя регулируемыми реактивными сопротивлениями нужного знака.

Совместное намагничивание магнитопроводов потоками двойной, тройной и нулевой частот действует селективно, увеличивая напряжение четвертой и уменьшая напряжение восьмой гармоники, т. е. улучшая форму выходного напряжения. Такая своеобразная внутренняя магнитная обратная связь увеличивает также и ток короткого замыкания учетверителя, что дает увеличение коэффициента использования магнитных материалов преобразователя на 15+20 /о. Одновременно улучшается форма кривой первичного тока (за счет уменьшения его третьей гармоники).

Кроме того, уменьшается габаритная мощность магнитных элементов учетверителя, приходящаяся на единицу выходной мощности.

Намагничивающая сила обмотки самоподмагничивания двойной частоты уменьшается примерно в 1,5 раза (по сравнению с учетверителем нормального типа).

Незначительное увеличение расхода обмоточного материала (около Зо/О) на схему неравномерного зигзага компенсируется отсутствием специальных обмоток тройной часто10 ты тока. Общий эффект в экономии меди около 18 — 19%

Особенно эффективно применение учетвсрителя при колебаниях сетевого напряжения более 8 — 10О/о от номинального, вызывающих

15 в обычном умножителе автоколебания.

Регулируя величину сопротивлений Z8 и Z9 в зависимости от напряжения сети от Z=oo (режим вынужденного намагничивания) до

Z=0 (режим естественного намагничивания)

20 легко получить вдвое больший диапазон устойчивой работы учетверителя без применения сетевых стабилизаторов, В ряде случаев, например, при большом диапазоне колебаний входного напряжения

25 фазные цепи первичных обмоток удвоителей умножителя могут быть соединены как параллельно — в две трехфазные системы, так и последовательно — в одну трехфазную систему (см. фиг. 2). Соотношение числа витков

30 1 1 и W в обоих случаях одинаково.

Предмет изобретения

1. Трехфазный учетверитель частоты, содер35 жащий две группы из шести однофазных трансформаторов, снабженный обмотками самоподмагничивания двойной частотой, отличающийся тем, что, с целью повышения к. п, д. и увеличения устойчивости режима, 40 первичные обмотки трансформаторов соединены в два неравноплечих зигзага с отношением

W) чисел витков зигзага — =2,73, нулевые

W, точки которых связаны с нулевым потенциа45 лом.

2. Учетверитель по и. 1, отличающийся тем, что в случае использования сети с нулевым проводом, последний соединен с указанными нулевыми точками через регулируемые

50 резисторы.

3 Учетверитель по п 1 отличающийся тем, что в случае использования сети без нулевого провода, нулевые точки соединены с нулем звезды резисторов, подключенных к

55 фазам сети.

10 11 .- Ч

Фггг.1

9 10

11 k

С7

С7

Корректор 3. Тарасова

Редактор Е. Кравцова

Заказ 2009/16 Изд. № 735 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Wz

И/5 /и

Сба

1 2

С7

Хс7

0ц ;6

Ц

С7

Составитель Л. Устинкнна

Техред Н. Ханеева