Умножитель частоты

Союэ Советских Социалистических Республик. 210-, 14/02 21 Ф, 51 с присоединением заявкиПриорите МПК Н 011 35100 Н 02 гп 5/16 УДК 621,314,26(088.8)итет по делам зобретении н открытии тбликовано 06,Х,1970. Бюллетень31 при Совете Министров СССРликования описания 16.ХП.1970 Авторизобретения А, Ф, Березовски Заявитель ОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТ Известен умножитель частоты, содержащии магнитный усилитель с двумя рабочими обмотками, точка соединения которых подключена к одному из вводов однофазной сети, и выходной трансформатор с двумя первичными обмотками, средние точки которых подсоединены к другому из вводов однофазной сети,Недостатком известного умножителя является невозможность получения высокой относительной величины третьей гармоники в выходном напряжении.Предлагаемый умножитель частоты отличается от известного тем, что концы первичных обмоток подключены через диоды к крайним точкам вспомогательных потенциометров, средние точки которых соединены с концами рабочих обмоток магнитного усилителя.Это отличие позволяет повысить относительную величину третьей гармоники в выходном напряжении.На фиг. 1 дана принципиальная схема умно- жителя частоты с компенсацией первой гармоники без применения дополнительного трансф,.рматора, на фиг, 2 представлены эпюры токов в элементах умножителя частоты; на фиг, 3 - принципиальная схема дополнительного трансформатора для компенсации первой гармоники, включенного на выходе умножителя частоты. Умножитель частоты содержит магнитныйусилитель 1 с рабочими обмотками 2 и 8, точка 4 соединения которых подключена к вводу однофазной сети, содержащей вводы б и б, Умножитель частоты также содержит выходной трансформатор 7 с двумя первичными обмотками 8 и 9, средние точки которых подсоединены к вводу б. Кроме того, концы первичных обмоток 8, 9 подключены через диоды 10 10 к крайним точкам вспомогательных потенциометров 11, средние точки которых соединены с концами рабочих обмоток 2, 8 магнитного усилителя 1.При наличии в управляющих обмотках 12 15 магнитного усилителя 1 тока такой полярности, что при положительной полуволне магнитного потока в сердечнике с рабочей обмоткой 2 этот магнитный поток совпадает по направлению с подмагничивающим магнитным 20 потоком, получим показанные на фиг. 2,а токи: те - в рабочей обмотке 2 и а - в рабочей обмотке 8. Пунктиром показана первая гармоника тока 4, причем видно, что вслед за ней наибольшую величину имеет вторая гармони ка. Из-за включения через двухполупериодныевыпрямители, состоящие пз диодов 10 и первичных обмоток 8, 9, по первичным обмоткам 8, 9 трансформатора 7 проходят выпрямленные значения этих токов (4 и (та), На фиг. 2, а ЗО выпрямленные части волн тока показаны пунктиром, причем:и тока , пзобрагксны 1 ак. побы получить величину --Напряжение на вторичной обмотке 18 грансформатора 7 вследствие разнополярпого вклю. чения двух первичных обмоток 8, 9 опрсдсл- ется разностью выпрямленных токов / 4г , которая показана па фиг, 2,б и состоит пз примерно одинаковых по амплитуде первой и третьей гармоник. Простейший способ компенсации первой гармоники в выходном направлении состоит в подключении с обратной полярностью дополнительной обмотки 11 в цепь питания со стороны ввода б однофазной сети па сумму токов 4+с рабочих обмоток 2, 8 магнитного усилителя 1, изображенную на фнг.2, б. Кривые фпг. 2, б в масштабе представляют вышеупомянутые токи, отнесенные к одному витку трансформатора 7. У кривой ь-(- на фиг. 2, б третья гармоника значительно меньше первой, Поэтому, вь 1 брав относительно небольшое число витков у дополнительной обмотки 14 и пропускал через нее ток (,+ь), в противофазе относительно тока - 1, текущего в первичных обмотках 8, 9 трансформатора 7, можно полностью скомпенсировать на выходе первую гармонику, не уменьшив значительно. ток третьей гармоники. Благодаря этому полу 1 им утроитсль частоты, для которого практически не потребуется фильтр третьей гармоники.Повышенный выход третьей гармоники в предлагаемом утроителе объясняется тем, что на выходе третья гармоника получается главным образом за счет преобразования второй гармоники (при помощи выпрямителя и последующего вычитания), а вторая гармоника имеет наибольшую амплитуду после первой гармоники, Чтобы убедиться в этом, достаточно посмотреть на фиг. 2, в, где в токах рабочих обмоток магнитного усилителя (показаны пунктиром после выпрямлепия) оставлены только первая гармоника и вторая гармоника, Получающийся выходной токимеет третью гармонику с большей амплитудой, чем первая гармоника,Графики на фиг. 2 в целях упрощения построены так, как будто выпрямление происходит в безындуктивной цепи. Имеющаяся в цепи индуктивность станет производить сглаживание представленных кривых выпрямленного тока, особенно в месте острых и глубоких впадпп. е лсотвис его будет мепьшатьсреть гармоника. Однако да.ке если индукцепи окажется настолько оольшой.что впадины практически выравняются с малой полуволпой выпрямленного тока, то и тогда осгаетсл зпаштсльная доля третьей гармоники, так как тогда, например, кривая ь будет иметь форму двух выступов (положительного и отрицательного) с расстоянием л между пх максимумами и с шириной выступа приблизп слыло 0,5 л,Хотя потенциометры 11 создают дополнительше потери, но одновременно уменьшаютдолю ипдуктивпости в цепи, повышая выходтрстьсй гармоники. Поэтому в некоторых слугалх опп могут оказаться целесообразными,Второй прием компенсации первой гармоники па выходе устоойства пзображен на фиг, 3.Здесь вк."почен дополнительный трансформа 20 тор 15, па вторичную обмотку 1 б котороговк;почепы активное сопротивление 17 и фильтртретьей гармоники, состоящий из параллельновключенных конденсатора 18 и трансформатора 19. Это позволяет разделить вторичное на 25 пряжеппе трансформатора 15 па первую итретью гармоники, после чего из напряжениявторичной обмотки 18 трансформатора 7 вычесть нужную долю первой гармоники, прибавив дополнительную долю третьей гармоники.30 Конденсатор 20 является компенсирующимдля обшей цепи третьей гармоники.В качестве выходного трансформатора 7 может быть применен трансреактор с резонансп.ой емкостью.35Предмет изобретенияУмножитель частоты, содержащий магнитный усилитель с двумя рабочими обмотками, 40 точка соединения которых подключена к одному из вводов одпофазной сети, и выходной трансформатор с двумя первичными обмотками, средние точки которых подсоединены к другому пз вводов одпофазной сети, отличаю ищйся тем, что, с целью повышения относительной величины третьей гармоники в выходном напряжении, концы первичных обмоток подключены через диоды к крайним точкам вспомогательных потенциометров, средние точ ки которых соединены с концами рабочих обмоток магнитного усилителя.рл /, / о актор И. В. Тимофеев ыш нико Типография, пр, Сапунова,Составитель Л. Бо Техред А. А. К Заказ 3586/12 Тираж 480ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прМосква, Ж.35, Раушская наб., д. Корректоры: В. Петрова и Е, Ласточкина Подписное вете Министров СССР