Трехфазный утроитель частоты

Трехфазный утроитель частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()955438 ф

/б г ." г, (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 3003В1 (21) 3266556/24-07 (31) М. Кл.

Н 02 М 5/16 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК621.314 °.263(088.8) Ф

Опубликовано 30.0882. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 30,0882

В. В. Бурыкин и В. М. Ешельки н (72) Авторы изобретения

1 ": . М,. фщ

Ивановский ордена "Знак Почета" энергетическийинститут им. В.И.Ленина (71) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНЫЙ УТРОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к статическим регулируемым ферромагнитным преобразователям частоты.

Известен утроитель частоты, содержащий магнитопровод, на стержнях которого расположены первичные, вторичные обмотки а также обмотки подмагничивания постоянным током f1) .

Недостатком этого устройства частоты является недостаточная возможность регулирования выходного напряжения и значительные массо-габаритные пока затели.

Наиболее близким к предлагаемому является трехфазный утроитель часто- . ты, содержащий магнитопровод, на трех средних стержнях которого расположены первичные обмотки, соединенные в звезду и три вторичные обмотки, соединенные в разомкнутый тре-" угольник, а на крайних стержнях размещены обмотки подмагничивания постоянным током (2).

Недостатком этого устройства яв- 25 ляется сложность его конструкции (требуется три броневые сердечника и три .обмотки, каждая из которых охватывает по три стержня разных магнитопроводов), что обусловливает слож-30 ную технологию Изготовления утроителя, особенно на большие мощности.

Другое следствие этого недостатка ухудшение условий охлаждения обмотки и магнитопроводов благодаря тому, что доступ охлаждающей среды к внутренним обмоткам и средним стержням затруднен, что имеет особое значение при больших мощностях. Другой недостаток связан с появлением в.магнитном потоке сильных четных гармоник при наличии подмагничивания, что искажает форму выходного напряжения и ухудшает энергетические показатели процесса преобразования частоты.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет расширения диапазона регулирования выходного напряжения, получения сложных выходных характеристик в функции от потхиагничивания, упрощение и улучшение условий охлаждения магнитопровода и обмоток.

Укаэанная цель достигается тем, что трехфазный утроитель частоты, содержащий магнитопровод, на трех средних стержнях которого расположены первичные .обмотки, соединенные в звезду, и три вторичные обмотки, соединенные в разомкнутый треугольник, 955438 а на крайних стержнях размещены обмотки полчагничивания постоянным токсм, выполнен плоским семистержневым, на четырех крайних стержнях которого расположены дополнительно введенные вторичные обмотки, соединенные попар- 5 но последовательно-согласно и подключенные к основным вторичным обмоткам последовательно, причем одна иэ пар дополнительных обмоток соединена с основными обмотками согласно, другая пара - встречно, а обмотки подмагничивания на каждой паре крайних стержней соединены последовательновстречно.

На чертеже представлена схема утроителя.

Устройство содержит стержни плоской семи стержневой магнитной системы 1-7, первичные обмотки 8-10, соединенные в звезду, и основные вторич-, ные обмотки 11-13, соединенные в ра- 2О эомкнутый . треугольник, дополнительные вторичные обмотки 14 и 15, соединенные последовательно согласно как между собой, так и с основными обмотками 11-13. дополнительные вторичные обмотки 16 и 17, соединенные между собой последовательно-согласно, а с основными вторичными обмотками последовательно-встречно, обмотки 1821 подмагничивания крайних стержней, 30 соединенные попарно последовательновстречно для исключения попадания переменной .составляющей в цепи подмагничивания.

Трехфазный утроитель частоты ра-, ботает следующим образом.

Выходное напряжение утроителя имеет две составляющие (нерегулируемую и регулируемую). Нерегулируемая составляющая выходного напряжения фор- 40 мируется, как обычно, в утроителях

Спинелли на зажимах разомкнутого треугольника, образованного основными вторичными обмотками 11-13. Регулируемая составляющая формируется из 45 напряжений дополнительных вторичных обмоток 14-17. При отсутствии подмагничивания суммарный магнитный поток третьей гармоники, выходя из средних стержней 3-5, в равной мере распределяется между крайними (1, 2, 6,7) стержнями,. наводя в их обмотках равные по величине ЭДС, Поскольку пары обмоток 14-17 вклю- чены по отношению друг к другу встреч- но, регулируемая составляющая вторичного напряжения равна нулю. Выходное. напряжение в этом случае равно нерегулируемой составляющей.

При подмагничив ании одной пары крайних стержней, например 1 и 2, бО суммарный магнитный поток третьей гармоники, выходящий из средних стержней 3-5, неравномерно распределяется между стержнями 1 и 3 с одной стороны, и 6 и 7 с другой стороны. 65

Чем сильнее подмагничиваются стержни 1 и 2, тем меньше часть потока третьей гармоники замыкается через них, тем меньше ЭДС наводится в дополнительных вторичных обмотках 14 и 15. Наоборот, чем сильнее подмагничиваются стержни 1 и 2, тем большая часть потока третьей гармоники замыкается через стержни 6 и 7, тем большая ЭДС наводится в дополнительных обмотках 16 и 17. Поскольку обмотки 16 и 17 включены встречно с основными обмотками 11-13, то с увеличением подмагничивания стержней 1 и. 2. выходное напряжение утроителя уменьшается. Если же подмагничивают стержни 6 и 7, то выходное напряжение растет.

Таким образом, выходное напряжение утроителя содержит две составляющие нерегулируемую (формируется на обмотках 11- 13.) и регулируемую (формируется на обмотках 14-17), которая изменяет свою величину от 0 до максимальной, а фазу — на 180

Соотношение чисел витков основных и дополнительных вторичных обмоток можно выбрать любым. Следовательно, соотношение между регулируемой и нерегулируемой составляющими выходного напряжения может быть установлено любым. Это обстоятельство указывает на возможность получения различных выходных характеристик утроителя в функции подмагничивания, на расширение диапазона регулирования, т.е. имеет место расширение функциональных возможностей устройства.

Возможен другой вариант устройства, который отличается тем, что в нем отсутствуют основные вторичные обмотки 11-13. В таком утроителе величина выходного напряжения содержит только регулируемую составляющую и изменяется от 0 до максимальной, а его фаза может меняться на 180, Преимущества предлагаемого устройства обусловлены его более простой для изготовления конструкцией, содержащей один плоский магнитопровод.

Здесь отсутствуют обмотки, охватываннцие по нескольку стержней, что также упрощает технологию сборки устройства, особенно при больших мощностях, когда применение разрезных витых под" ковообразных магнитопроводов со шлифованными торцами невозможно. Шихтовка плоского магнитопровода предлагаемого утроителя аналогична шихтовке трехчетырех- и пятистержневого магнитопровода обычных силовых трансформаторов и является операцией достаточно прос.— той и отработанной.

Другое важное преимущество предлагаемого;утроителя — улучшение условия охлаждения магнитопровода и обмоток, за счет лучшего доступа охлаж; дающей среды (воздуха, масла) к средним стержням и внутренним обмоткам.

955438 формула изобретения

Кроме того, за счет подмагничивания только боковых стержней улучшаются форма выходного напряжения и энергетические показатели. В изббретении осуществляется плавное регулирование величины выходного напряжения и его полярности. Поскольку выходное напряжение утроителя содержит две составляющие (регулируемую и нерегулируемую), соотношение между которыми может быть выбрано любым, выходные характеристики утроителя можно желаемым образом деформировать, осу ществлять регулирование в более широком диапазоне, изменять фазу выходного напряжения на 180О, т.е. имеет место расширение функциональных возможностей устройства.

Трехфазный утроитель частоты, содержащий магнитопровод, на трех средних стержнях которого расположены первичные обмотки, соединенные в звезду, и три вторичные обмотки, соединенные в разомкнутый треугольник, а на крайних стержнях размещены обмотки подмагничивания постоянным током, отличающийся тем, что„с целью расширения функциональных возможностей, упрощения и улучшения условий охлаждения, магнитопровод утроителя выполнен плоским семистержневым,на четырех крайних стержнях которого расположены дополнительно введенные вторичные обмотки, соединен10 ные попарно последовательно-согласно и подключенные- к основным вторичным обмоткам последовательно, причем одна иэ пар дополнительных обмоток соединена с основными обмотками соглас15 но, другая пара — встречно, а обмотки подмагничивания на каждой паре крайних стержней соединены последовательно-встречно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Internattonalе Zeitschrlft

fii r Е 1 e kt rowa rme", l 965, 23,9 10, р. 455.

2. Бамдас A.М. и др. Ферромагнит ные умножители частоты. М., "Энерги

1968, с.65.

ВНИИПИ Заказ 6468/72

ТИраж 721 Подписное

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