Трехфазный умножитель частоты

Трехфазный умножитель частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Воесотоенай

@атснт но- „ õ ни .еоттеьоо г 1"»» т»»о и о т» и .» Ъ Ь» 1

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ о ЕПЬСТВУ

00 5498 68

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свпд-ву (22) Заявлено 28.01.75 (21) 2100428/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.77. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 25.05.77 (51) М. Кл H 02М 5/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР ео делам изобретений и открьпий (53) УДК 621.314.26 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. T. Фролов и С. С. Тараканов

Ставропольский политехнический институт (71) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к преобразователям частоты, в частности к умножптелям трансформаторного типа, например удвоителям, и может быть использовано для индукционного нагрева, сварки в выпрямительных установках, для питания магнитных усилителей, радиоаппаратуры, устройств автоматики и т. д.

Известен умножитель частоты в два раза, содержащий трансформаторы, на стержнях которых расположены первичные и вторичные обмотки, а также обмотки подмагничивания с дросселей фильтра для подавления тока второй гармоники через источник постоянного тока (2). Однако такой преобразователь имеет относительно большой вес активных материалов, наблюдается модуляция выходного напряжения и ограничена возможность регулировки его за счет изменения тока подмагничиванпя.

Прототипом предлагаемого устройства является трехфазный умножитель частоты, содержащий трансформатор, на стержнях которого расположены первичные и вторичные обмотки, тиристоры и фазосдвигающий блок (1).

Цель изобретения — уменьшить вес активных материалов, повысить надежность и расгпирить диапазон регулирования выходного напряжения.

Это достигается тем, что на каждом стержне расположены четыре первичные обмотки, объедппспные в две пары, каждая пз которых замкнута на пару согласно включенных тиристоров, причем общие точки соединения тиристоров первой и второй пар rr обмоток второй пары подключены в соответствии с прямой последовательностью чередования фаз к входным фазным зажимам, а общая точка соединения обмоток первой пары подключена к нулевому входному зажиму.

10 На фиг. 1 представлена принципиальная схема умножителя частоты в два раза с однофазным выходом; на фиг. 2 — принципиальная схема умножителя частоты в два раза с трехфазным выходом; на фиг. 3 даны кривые

15 изменения напряжения.

Умножитель частоты сотоит из тиристоров

1 — 4, сердечника 5 броневого или стержневого типа, на котором расположены первичные обмотки б — 9 и вторичная 10.

20 Управление тиристорами осуществляется от фазосдвигающего устройства 11. На первичные обмотки подаются фазное U p и линейнос

Увс напряжения, сдвинутые относительно друг друга на угол л/2. Кривые изменения этих на25 пряжений во времени показаны на фиг. 3 а, где 1 — фазное, а II — линейное напряжения.

В момент времени, когда напряжения Uло и

Увс на соответствующих тиристорах имеют положительные амплитудные значения или не30 которое время спустя прп подаче управляю341/868

1цих импульсов от фазосдвигающего устроиства 11, тиристоры открываются, и по первичным обмоткам протекают токи двойной частоты по сравнению с частотой источника питания. При уменьшении тока тиристоров до значения меньшего, чем ток удержания, тиристоры закрываются.

Таким образом, при полярности обмоток, показанной на фиг. 1, на зажимах вторичной обмотки 10 наводится напряжение двойной частоты. Изменением фазы управляющих импульсов, подаваемых на тиристоры, можно регулировать выходное напряжение умножителя от нуля до максимальной величины, что видно на фиг. 3 б и 3 в, кроме того, специальной подстройкой фазы управляющих импульсов устраняется модуляция выходного напряжения.

Фазы управляющих импульсов тиристоров, к которым подводится напряжение Уло, и фазы управляющих импульсов тиристоров, включенных на напряжение Uac, всегда равна углу л.

В силу сдвига питающих напряжений UAO u

Uac на угол zt/2 управляющие импульсы тиристоров, подключенных к соответствующим питающим папряжеш1ям, имеют сдвиг на угол л/2.

Фаза управляющих импульсов одного из тпристоров, подключенных к U о, может изменяться от л/2 до ч, а второго — от Зл/2 до

2л; фаза управляющих импульсов тнрпсторов, подключенных к Uac, соответственно от л до

Зп/2 и от 2л до 5л/2. При нарушении этого условия могут возникать режимы одновременной работы двух тиристоров, что ведет к размагничиванию трансформатора и к нарушению нормальной работы умножителя.

Данная схема не требует для гашения тиристоров специального коммутирующего устройства, коммутация осуществляется естественным образом при переходе тока тиристора через нуль.

Кривые выходного напряжения, показанные на фиг. Зб и Зв, построены при допущении того, что тиристоры включаются мгновенно при подаче управляющих импульсов, и ЭДС самоиндукции отсутствует. Действительная кривая выходного напряжения при холостом ходе несколько отличается от идеализированной за счет ЭДС самоиндукции, При активной йагрузке аналитические и экспериментальные кривые практически одинаковы, Первичные обмотки трансформатора умно5 жителя частоты питаются от напряжений сети: обмотки 6, 7 — от фазного, обмотки 8, 9— от линейного, число витков каждой из обмоток 6, 7 в g3 раз больше, чем в обмотках 8, 9 соответственно, ток в обмотках 6, 7 в 3 раз

10 меньше тока в обмотках 8, 9, это необходимо учитывать при выборе сечений проводов обмоток.

Умножитель с трехфазным выходом (фиг. 2) включает в себя три умножителя с однофаз15 ным выходом, при этом выходные обмотки умножителя с трехфазным выходом могут быть соединены либо в звезду, либо в треугольник, в связи с этим из линейных напряжений исключаются третья и кратные трем гармоники.

Формула изобретения

Трехфазный умножитель частоты, содержащий трансформатор, на стержнях которого

25 расположены первичные и вторичные обмотки, тпристоры и фазосдвигающий блок, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью уменьшения веса активных материалов, повышения надежности и расширения диапазона регулирования вы30 ходного напряжения, на каждом стержне расположены четыре первичные обмотки, объединенные в две пары, каждая из которых замкнута на пару согласно включенных тиристоров, причем общие точки соединения тиристо35 ров первой и второй пар н обмоток второй пары подключены в соответствии с прямой последовательностью чередования фаз к входным фазным зажимам, а общая точка соединения обмоток первой пары подключена к ну40 левому входному зажиму.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

45 1. Зимин В. В. «Удвоитель частоты на тиристорах», ж. «Радиотехника», № 8, 1973 (прототип).

2. Бамдас А. М. и др. «Ферромагнитные умножители частоты». «Энергия», М., 1968, 50 с. 44 — 51.

549868

Составитель Л. Устинкина

Редактор В. Фельдман Техред М. Семенов Корректор E. Хмелева

Заказ 1065/5 Изд. № 27 Тираж 904 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2