Ферромагнитный преобразователь частоты

Ферромагнитный преобразователь частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советсиик

Сее напистнчесиик респубпии

< п 71459Î (63 ) Дополнительное к авг. свид-ву (22) заявлено 25.04.77 (21)2479269/24-07 (51)М. Кл.

Н 02 М 5/16 с присоединением заявки Рй(23 ) Приоритет

Веударсгеввпыв квинтет ссср ю девам взевуетеаив и агкригвв

Опубликовано 05.02.80. Бюллетень М 5

Дата опубликования описания 08.02.80 (53) УДК 621.314..26 (088.8) (72) Автор изобретении

Н. В. Захаров (7I) заявитель Чувашский государственный университет имени И. Н, Ульянова (54) ФЕРРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к ферромагйитным нреобразоватепям частоты и может быть использовано, например, для питания разнообразных потребителей, частота питания которых отличается ог частоты цро3 мышленной сети в целое или дробное число раз — электродвигателей, устройств индукционного нагрева, сварки, электро-эрозионной обработки, люминесцентных светильников и т.д.

Известные ферромагнитные преобразователи частоты (умножители и делители частоты как в целое, гак и в дробное число раз) представляют собой своеобразные грансформаторные устройства с конденсаторами, преобразование частоты и которых происходит благодаря явлениям, возникающим при насышении их ферромар нитных сердечников (11

Недос гатком известного ферромагнитного преобразователя частоты является .низкий входной есгесгвенный коэффициент мощности и большая установленная мощность конденсаторов емкосгной компенсации в выходной и промежуточной цепях, а значит большой вес и габариты устройства (в сравненйи, например, с обычным трансформатором равной вйходной мощности и той же нагрузкой).

Наиболее близким по технической cym ности является ферромагнитный утроигель частоты с трехфазным входом и однофазным выходом (2) . Преобразователь чаоготы собирается из грех броневых или стержневых однофазных трансформа горов.

Первичная трехфазная цепь утроителя состоит из трех обмоток, соединенных звез дой и размещенных на насыщенных сердечниках. Вторичная цепь образована путем последовательного соединения вторичных обмоток. Входной коэффициент мощности угроителя невелик из-за большого погребпения из сети намагничивающего гока.

Поэтому при достаточной выходной мощности утроителя обязательно применение в первичной цепи,косинусных конденс егоров, реактивная мощность которых превышаег обычно в 2-3 раза мощность нагрузки.

15 диэлек трика.

ЗО

40 Ферромагнитный преобразователь частоты, содержащий трансформаторы с ферромагнитными сердечниками, несущими первичную и вторичную. обмотки с выводами, образующие; } --фазный вход, р-фазный вьц од и к-фаэную цепь промежуточной частоты, конденсаторы емкостной компенсации в цепях разных частот, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения установленной мощности конденса . 1. торов и улучшения формы кривой выходного напряжения, обмотки трансформаторов выполнены из двух гальванически не связанных лент фольги, разделенных диэлектриком, а каждый вывод обмотки соединен только с одной лентой. и Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бамдас A. M. Кулинич В. А., Шапиро С. В. Статические электромагнитные

3 71

Недостатком известного преобразователя частоты является большая установленная мощность конденсаторов емкостей компенсации и несинусоидальная форма выходного напряжения. Целью изобретения

"" явлются снижение установленной мощности конденсаторов и улучшение форйы кривой выходного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в ферромагнитном преобразователе частоты, содержащем трансформаторы с ферромагнитными сердечниками, несущими первичную и вторичную обмотки с выводами, образующими -фазный "вход, р-фазный выход и кфаанув цепь промежуточной частоты, конденсаторы емкостной компенсации, обмотки трансформаторов выполнены из. двух гальванически не связанных лент фольгй, разделенных диэлектриком, а каж дый вывод обмотки соединен только с одной лентой.

На фиг. 1 приведена однокатушечная обмотка трансформаторного элемента пре - образователя частоты. на фит. 2 - схема

" включения вторичной обмотки; на фйг. 3 " схема включения первичной обмотки; на фиг. 4 .- вариант выполнения электрической схемы пцюобразователя частотьь

Ферромагнитный преобразователь час " то гы содерЖит одно - или мнотокатушеч- нув обМотку трансформаторного элемента, состоящую из двух полос 1 и 2 алюми.Ь ъРтм ее иМ . " ."Й ЮМйй4ЕМй / Уйю Т%ЫМФа,55 -%ФМЮ М ниевой илй медной фольги, разделенных тонкой изолирующей пленкой 3 с высокой диэлек трической проницаемос тью. Фольгьвые полосы 1 и 2; образующие катушки вторичной обмотки, тальванически не свя. заны. Аналогично выполненные катушкипервичной обмотки и меют гальваническую связь фольговых полос. Влияние распределенной емкости витков обмотки 4 и 5 жвйвайеитнЬ :вюйоченаю последовательно или параллельно с обмоткой компенсирующих кондейсаторов "6, 7 и 8.

На фиг. 4 приведена схема ферромагнитного преобразователя частоты с трех фазным входом и однофазным выходом с.. применением фольговых обмоток. Устройство состоит из трех -одинакойь|х трансформаторов с насыщающимися сердечниками, каждый as которых содержит фольговые обмотки, Эквивалентная емкость первичных обмоток образует звезд>, тогда

«ак емкость вторичных обмоток оказывает

c5f включенной последовательйо в выходно цепи.

Устройство работает следующим обра-зо м.

4590 Д

При подключении трехфазного входа преобразователя к сети вследствие насыщения сердечников трансформаторов на зажимах выходной цепи, состоящей из последовательного соединения вторичных обмоток действует ЭДС тройной частоты и высших гармоник. ЭДС основной частоты исключается иэ вь1ходного напряжения благодаря входному фаэовому сдвигу на о

120 . Напряжение, приложенное между полосами фольги первичной обмотки, в любой точке равно половине напряжения, . приложенного ко всей обмотке, поэтому весь объем фольговой обмотки равномерно используется как диэлектрик совмещенного конденсатора. Величина емкости этого конденсатора определяется геометрическими размерами обмотки и типом

При соединении вторичных .обмоток трансформаторов в разомкнутый траугольник их эквивалентная емкость осуществляет последовательную емкостную компенсадню, что позволяет уменьшить установленную мощность конденсаторов в схеме.

Поскольку фольговая обмотка преобразователя одновременно представляет собой емкостную нагрузку для основной и всех высших гармоник, ro это позволяет вводить емкостную компенсацию по каждой отдельно взятой гармонике, улучшая форму кривой выходного напряжений. Величина эквивалентной емкости выходной обмотки преобразователя выбирается так, чтобы обеспечить резонансный режим по гармонике выходной частоты.

Формула изобретения

714590

4 иг./

К

4 иг. ф

Составитель В. Лисин

Редактор Ю. Челюканов Техред Н. Ковалева Корректор Ю Макаренко

Зак аз 9 309/57 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 преобразователи частоты и числа фаз.

Госэнергоиздаг, М.-Л., 1961, с. 17, рис. 2-4.

2. Бамдас Л. М. и др. Ферромагнитные умножители частоты, Энергия, 1968; с. 62, рис. 3-3.