Ферромагнитный делитель частоты на два

Ферромагнитный делитель частоты на два

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

««««« -.,:, ;; « <,— г« 1

И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (r r) 73 I 526

Со(ов Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.12.76 (21) 2436228/24-07 (51) И. Кл.з

Н 02 М 5/16 с присоединением заявки Ке

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень Хе 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (53) УДК 621.314.26 (088.8) ло делам изобретений н открытнй (72) Авторы изобретепич

А. И. Закс и В. П. Погорелов (71) Заявитель (54) ФЕРРОМАГНИТНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

НА ДВА

Изобретение относится к области преобразовательной техники и мояет быть использовано в качестве источника переменного тока понияенной частоты с регулируемым и стабилизированным выходным напряжением, Известен ферромагнитный делитель частоты, состоящий из двух однофазных трехобмоточных трансформаторов (1). Первичные обмотки этих трансформаторов соединены встречно, а вторичные — последовательно. Добавочные обмотки также соединены последовательно, а их цепь замкнута на конденсатор, служащий для образования параметрических колебаний. Подмагничивание сердечников осуществляется включением вентиля в цепь первичной обмотки.

Недостаток известного решения заключается в увеличении массо-габаритных показателей, что обусловлено использованием двух замкнутых магнитопроводов, первичные обмотки которых служат в основном для ослабления электромагнитной связи цепей в режиме холостого хода. Кроме того, в таком делителе частоты ограничена зона устойчивых колебаний низкой частоты.

Наиболее близким к предлагаемому изооретснию по технической сущности является делитель частоты системы Мак-Грерп, содержащий диод, магнитопровод с первичной и вторичной обмотками, намотанными взаимно перпендикулярно через окна, расположенные в средней части магнитопровода, конденсатор возбуждения и нагрузку, первичная обмотка через диод подключена к источнику переменного напряжения, а конденсатор и нагрузка подключены параллельно к зажимам вторичной обмотки (2).

Недостаток известного делителя частоты

1р состоит в том, что он работает в ограниченной зоне устойчивых колебаний пониженной частоты, «re позволяет осуществлять плавное регулирование илн стабилизацию величины выходного напряжения. (н Цель изобретения — расширить область устойчивых колебаний в делителе, повысить надежность и снизить удельные массо-габаритные показатели, а также обеспечить возможность регулирования или стабилизации выходного напряжения половинной частоты.

Это достигается тем, что в делителе частоты на два, содержащем магннтопровод с окнами, расположенными попарно ортогонально на одной пз граней магннтопровода, первичную и вторичную обмотки, размещенные в окнах взаимно перпендикулярно, магнптопровод выполнен в виде замкнутого кольца, на внешней цилиндрической

30 поверхности которого симметрично распо731526

05 ложены окна, первичная и вторичная обмотки собираются из секций, соединяемых последовательно и согласно. Для осуществления регулирования выходного напряжения и повышения КПД на кольцевой магнитопровод намотана сосредоточенная обмотка подмагничивания, обхватывающая его по образующим внутреннего и внешнего цилиндров. Эта обмотка подключена к источнику регулируемого постоянного тока.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 — принципиальная схема предлагаемого устройства.

Ферромагнитный делитель частоты на два содержит неуправляемый вентиль (диод) 1, магнитопровод 2, выполненный в виде замкнутого кольца, первичную обмотку

3 и вторичную 4, состоящих из секций, соединенных соответственно последовательно, конденсатор 5 возбуждения, нагрузку 6, обмотку 7 подмагничивания и источник 8 регулируемого постоянного тока. Первичная обмотка 3 через диод 1 подключена к источнику переменного напряжения, питающего делитель, а конденсатор 5 возбуждения и нагрузка 6 подключена параллельно к зажимам вторичной обмотки 4.

Магнитопровод делителя выполнен из ленточной электротехнической стали, намотанной в виде полого цилиндра. Ленточная сталь предварительно покрывается слоем лака для уменьшения потерь на вихревые токи. Магнитопровод условно разделен на и элементов в форме прямоугольных параллелепипедов, в каждом из которых выполнены 4 окна. Первичная и вторичная катушки каждого элемента намотаны на среднюю часть магнитопровода взаимно перпендикулярно и размещены в двух окнах, находящихся на одной диагонали параллелепипеда. Все первичные и вторичные катушки соединены соответственно последовательно, образуя первичную 3 и вторичную 4 обмотки делителя.

На кольцевой магнитопровод намотана обмотка 7 подмагничивания, обхватывающая его по образующим внутреннего и внешнего цилиндров.

Обмотка подмагничивания подключена к источнику регулируемого постоянного тока.

Делитель работает следующим образом.

При включении на первичную обмотку переменного напряжения питания в колебательном контуре, образованной вторичной обмоткой и конденсатором, возникают субгармонические колебания 2-го порядка и на обкладках конденсатора появляется напряжение половинной частоты. Возникновение этих колебаний объясняется наличием параметрического резонанса в колебательном контуре, обусловленном периодическим изменением индуктивности вторичной обмотки. Индуктивность меняется вследствие изменения магнитного состояния средних участков магнитопровода, обхваченных ка5

I0

Зо

45 тушками. Периодическое насыщение участков магнитопровода обусловлено наличием постоянной составляющей первичного тока делителя, которая появляется благодаря вентилю, включенному в цепь первичной обмотки.

Напряжение основной первичной частоты во вторичной обмотке не наводится, так как магнитные потоки катушек расположены взаимно перпендикулярно.

Для регулирования выходного напряжения половинной частоты необходимо подать в обмотку подмагничивания постоянный ток. Он создает постоянный по величине магнитный поток, направленный по окружности кольца, т. е. являющийся общим для всех и элементов магнитопровода.

В результате сложения потока подмагничивания и потока половинной частоты уменьшается амплитуда потока половинной частоты и, следовательно, уменьшается наведенная им ЭДС, приложенная к нагрузке. С увеличением подмагничивания наблюдается все большее насыщение ярма магнитопровода и уменьшение потока половинной частоты, и, соответственно, уменьшение выходного напряжения.

Одновременно с эффектом регулирования наблюдается расширение области существования колебаний половинной частоты. При наличии подмагничивания током дополнительной обмотки возникновение субгармонических колебаний происходит при меньших значениях питающего напряжения и более широком диапазоне изменения емкости конденсаторов.

Таким образом, применение делителя, магнитопровод которого выполнен в виде кольцевого цилиндра, и использование дополнительной обмотки подмагничивания позволяет осуществлять стабилизацию илн регулирование выходного напряжения на нагрузке и более рационально использовать магнитопровод, что приводит к снижению массо-габаритных показателей. Расширение области существования колебаний половинной частоты приводит к увеличению падежности работы делителя.

Формула изобретения

1, Ферромагнитный делитель частоты на два, содер>кащий магнитопровод с окнами, расположенными попарно ортогонально, первичную и вторичную обмотки, размещенные в окнах взаимно перпендикулярно, при этом концы первичной обмотки через вентиль подсоединены к источнику. переменного тока, а вторичная обмотка зашунтирована конденсатором, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения зоны устойчивости работы, повышения надежности и сии>кения удельных массо-габаритных показателей, магнитопровод выполнен в виде замкнутого кольца, на внешней цилиндрической поверхности которого сим731526 метр ично расположены окна, а первичная и вторичная обмотки выполнены из секций, соединяемых последовательно.

2. Делитель по п. 1, отл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью регулирования выходного напряжения и повышения КПД, на кольцевой магнитопровод намотана обмотка подмагничивания, обхватывающая его по образующим внутреннего и внешнего цилиндров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бамдас А. M. и др. Статические электромагнитные преобразователи частоты и

5 числа фаз. М.-Л., Госэнергоиздат, 1961, с. 73, рис. 5 — 1.

2. Graary М. «The magnetic Gross Va1це», Trans. А1ЕЕ, 1951, р. 18681 (прототип) .

Редактор О. Стенина

Составитель В. Лисин

Техред В. Серякова

Корректор Е. Осипова

Заказ 755/14 Изд. № 279 Тираж 798 Подписное

НП0 «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2