Ферромагнитный учетверитель частоты

Ферромагнитный учетверитель частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!

1ц 570964

Союз Советских

Социалистических

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ресаубоии

»»Ъ, в

= l = =

» (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.10.75 (21) 2179113/07 (51) М. Кл з Н 02М 5, 16 с присоединением заявки №

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.77. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 05.09.77 (53) УДК 621.314.263 (088.8) ао делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. В. Коваленко

»

Горский сельскохозяйственный институт ";:.

1 (71) Заявитель (54) ФЕРРОМАГНИТНЫЙ УЧЕТВЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

1, Изобретение относится .к электротехнике и может быть использовано для питания различных электропотребителей повышенной частоты тока.

Известные ферромагнитные учетверители частоты содержат многообмоточные насыщенные трансформаторы и конденсаторы. На сердечнике каждого трансформатора расположены первичная, вторичная обмотки и обмотки подмагничивания постоянным током и самоподмагничивания токами второй, третьей гармоник. Первичные обмотки соединяются последовательно-согласно, остальные обмотки последовательно-встречно, при этом в них уничтожается первая гармоника и в парах обмоток выделяются только четные гармоники. Пары обмоток самоподмагничивания соединяются последовательно-согласно и замыкаются на конденсатор, при этом в цепи выделяется вторая гармоника и уничтожается четвертая. Пары обмоток подмагничивания постоянным током и выходные соединения последовательно-встречно при этом уничтожается вторая гармоника и выделяется четвертая гармоника. Последовательно с нагрузкой в выходной цепи обычно включается конденсатор для уменьшения влияния внутреннего индуктивного сопротивления.

Для устранения закорачивания четвертой гармоники по цепям обмоток подмагничивания постоянным током при трехфазном исполнении фазные цепи обмоток включают в открытый треугольник, при однофазном исполнении используется запирающий фильтр четвертой гармоники.

С целью увеличения жесткости внешней характеристики используются пары варикондов, включаемые параллельно основному конденсатору в цепи самоподмагничивания. Управление варикондами осуществляется цсгочкой обратной связи в функции выходного напряжения, при его снижении емкость увеличивается. Такая система однако не позволяет увеличить отдаьаемую мощность и требует

15 приь!енения на выходе продольной емкостной компенсации.

В другом варианте с целью уменьшения веса активных материалов и улучшения формы выходного напряжения используется до20 полнительная обмотка подмагнпчивания третьей гармоникой тока, нагруженная на активное сопротивление. Однако применение та.кой системы подмагничивания имеет ряд недостатков. Ее использование возможно в трсхфазных учетверителях и даст сравцитслbl?o небольшую эффективность (до 10",g ), кроме того на выходе необход:!мо иметь продольпу1о емкост11у!о компс1!саци10. В ка -!ест!1 протот11па принят ферромагнитный учствсрптсль 12.

3о стоты, выполненный па чстырсх сердечника:

570964

60 с расположенными на них первичными и вторичными обмотками, а также обмотками подмагничивания емкостным током второй гармоники.

Предлагаемое устройство отличается от прототипа тем, что оно снабжено обмотками самоподмагничивания током четвертой гармоники, соединенными попарно встречно-последовательно и замкнутыми на конденсатор.

Это отличие позволяет уменьшить расход активных материалов и увеличить выходную мощность устройства.

На чертеже представлена электрическая схема устройства.

Учетверитель частоты содержит четыре многообмоточных насьгщенных трансформатора. Каждый трансформатор содержит первичную (W ) и вторичную (W ) обмотки, обмотки подмагничивания постоянным током

Wq, самоподмагничивания током второй гармоники (W,) и самоподмагничивания током четвертой гармоники (W4). Первичные обмотки соединяются последовательно. Пары первичных обмоток питаются напряжением со сдвигом 90 .

Вторичные обмотки и обмотки подмагничивания постоянным током и самоподмагничивания током второй и четвертой гармоник соединяются последовательно-встречно для уничтожения первой гармоники и выделения четных гармоник. Пары обмоток самоподмагничивания токов второй гармоники соединяются последовательно-согласно, при этом в цепи складываются вторые гармоники и уничтожается четвертая. Пары обмоток подмагничивания постоянным током и самоподмагничивания током четвертой гармоники соединяются последовательно-встречно. При этом уничтожается вторая гармоника и складываются четвертые гармоники.

Цепи обмоток самоподмагничивания током второй и четвертой гармоник подключаются к конденсаторам С, и С соответственно, что обеспечивает протекание в цепях опережающих емкостных токов второй и четвертой гармоник.

Установлено, что амплитуда четвертой гармоники потока существенно зависит от постоянной составляющей потока. При малых значениях постоянной составляющей ее увеличение приводит к росту четвертой гармоники, при больших значениях постоянной составляющей ее увеличение приводит к снижению четвертой гармоники.

Активная и активно-индуктивная нагрузки приводят к уменьшению четвертой гармоники и постоянной составляющей потока.

Если постоянная составляющая потока уменьшается, то это приводит к взаимному уменьшению и четвертой .гармоники потока. Поэтому необходимо такое подмагничивание, кото5

45 рое позволяет получить максимум амплитуды четвертой гармоники при стабильности постоянной составляющей потока. B зависимости от гармонического состава напряженности поля взаимное соотношение постоянной составляющей и четвертой гармоники потока меняется. При подмагничивании постоянным током четвертая гармоника потока имеет меньшее значение, чем при подмагничивании только второй или четвертой гармоникой, постоянная составляющая потока при этом максимальна. Совместное подмагничивание постоянным током и токами второй и четвертой гармоник позволяет получить наибольшую амплитуду четвертой гармоники при требуемой величине постоянной составляющей потока. Отсутствие подмагничивания постоянным током не позволяет поддерживать неизменной величину постоянной составляющей потока. Так, например при подмагничивании только током второй или четвертой гармоник увеличение нагрузки приводит к резкому уменьшению постоянной составляющей.

Совместное подмагничивание постоянным током и током второй гармоники позволяет стабилизировать постоянную составляющую потока, однако не достигается режим получения максимального значения четвертой гармоники потока. 11редложенное дополнительное самоподмагничивание током четвертой гармоники позволяет реализовать режим максимальности четвертой гармоники при стабилизации постоянной составляющей потока.

При этом напряжение холостого хода и ток короткого замыкания возрастают нг 30—

35 /о

Наличие внутреннего индуктивного сопротивления требует применения на выходе продольной емкостной компенсации. Самоподмагничивание емкостным током четвертой гармоники осуществляет компенсацию внутреннего индуктивного сопротивления и исключает конденсаторы продольной емкостной компенсации на выходе, что устраняет самовозбуждение электродвигателей.

Формула изобретения

Ферромагнитный учетверитель частоты, выполненный на четырех сердечниках с расположенными на них первичными и вторичными обмотками, а также обмотками подмагничивания постоянным током и самоподмагничивания емкостным током второй гармоники, отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода активных материалов и увеличения выходной мощности, он снабжен обмотками самоподмагничивания током четвертой гармоники, соединенными попарно встречно-последовательно и замкнутыми на конденсатор.

570964

Wy

Составитель Л. Устинкина

Редактор В. Левятов

Техред А. Степанова Корректор О. Тюрина

Заказ 1890/13 Изд. № 694 Тираж 917 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2