Удвоитель частоты

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ р 1484609 Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл, Н 02 гп 5/ асударстввнный комитет цвета министров СССР по делам изобретений(088,8) ткрыт 72) Авторыизобретения71) Заявитель В, Кобз Ю. Ж. Лебедев, В, П, Обрусник и Г. А. Шадринательский институт автоматики и электромеханикинституте автоматизированных систем управленияи радиоэлектроники учно-иссле при Томско ДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ лемснт,асп е еИзобретение относится к электротехнике, в частности к регуляторам переменного напряжения, преобразователям частоты и числа Известен удвоитель частоты, солержащий два двухобмоточных нелинейных ферромагнитных элемента, обмотки каждого из которых соединены согласно и включены в противоположные плечи моста. В олпу из диагоналей моста включена нагрузка, в другую - источник напряжения сети. Такой удвоитель частоты имеет большую установленную мощность реактивных элементов, вследствие чего наблюдается большая инерционность. Кроме того, он недостаточно надежен в работе при активно-индуктивной нагрузке.В целях повышения быстродействия в предлагаемом удвоителе частоты параллельно одной из обмоток каждого нелинейного ферромагнитного элемента подключены управляемые ключи, входы которых через распределитель импульсов соединены с выходом широтно-импульсного модулятора. Вход последнего подключен к выходу латчика перехода напряжения сети через нуль.Чтобы повысить надежность улвоцтеля частоты в работе, вход каклого цз ключей через усилитель-формирователь соелццец с дополнительной обмоткой соответствующего нелинейного ферромагнитного элемента, а параллельцо нагрузке полключец ключевоц э вход которого соелицен с выходом р р л лителя импульсов.На чертеже показана схема преллагасмого удвоителя частоты.Удвоитель частоты содержит лва цсл 1 нсйных ферромагнитных элемента (ссрЛсчннка) 1 и 2, ца каждом цз которых распоповсцы лвс обмотки 3, 4 ц 5, б, соединенные по мостовой схеме, причем обмотки катклого сердечника включены согласно в,противоположные плечи моста,Параллельно одной нз обмоток сердечников установлены управляемые кгночц 7, 8, выполненные, например, ца транзисторах или тиристорах. Ключи управляются от распределителя импульсов 9, который в зависимости от полярности напряжения в сети переводит сигналы с широтна-импульсного модулятора 10 на вход одного из ключей. Широтно-импульсный модулятор синхроннзировац с напряжением сети датчиком 11 перехода напряжения сети через нуль, при индуктивной нагрузке 12,параллельно ей устанавливается ключевой элемент 13. Сигнал управления ца замыкание ключевого элемента подается от распрелели теля импульсов 9 в промежутки,времени, когда сигнал отсутствует ца кгночах 7 и 8. Для обеспечения возврата реактивной энергии нагрузки 12 в сеть прц размыкациц ключевого элс 48460).)мецга в момент цасьпцецця сердечников цсооходимо дополцительно замкнуть управляемый ключ 7 или 8 в зависимости от поляр)юстц сети. С этой целью вхолы ключей через усилители-формирователи 14, 15 соелцпсцы с лополнительцыми обмотками 16, 17 ссрлсч)шков 1, 2 соответственно.Удвоитель частоты работает следующим оо разом.В начале каждого полупериоля синусоплял),- ного напряжения сети датчик 11 формирует тактовый спп)ал, который сицхроцизцрует работу широтно-импульсного молулятордО. Послелций формирует управляю)цие импульсы, длительность которых соответствует величине сигнала управления, подаваемого ца вхо: широтно-импульсного модулятора. Этц импульсыы поступают на распределитель цмпул- сов 9, который полает их ца управляемый ключ 7 или 8.Если замыкается ключ 7, закорачцвастся первичная обмотка 3, расположенпяя ца серлечцике 1, к пагрзке 12 и к обх)откам 5 ц 6 сердечцика 2 прикладывястс 5 Идпряжсцие сети.В опре;(елецный момспт времени, Опредсляемый ЛлгТельностыо импульса широтногхпульспого МодуляОра 1 О, кг)юч 7 размыкается. В этот момецт цапряжсцце пд агрузке 12 становится равным нулю, а цд обмотках 3, 4 и 5, 6 оцо становится рдвцым половине напряжения сети.При переходе напряжения сстц через цул), процессы повторяются.При активно-ицдуктивцой нагрузке 12 работа датчика 11 и широтно-импульсного модулятора 10 ые измецяется, я ца распрслслцтель импульсов 9 возлагается лополццтсльцая функция формировашгя сигналов Лля здмьц дция ключевого элемента 13 и мсмецты о)еггствия сигналов ца вхолях ключей 7 и 8.)О 11 ри ИЯсып)сции сер;ечцикд 2 с усц,1 ите:5)- формирователя 5 полдегс с,)п)ал ця лоцол:- тельное замыкаццс ключа 8, одцовремеццо рязмыкястс 5 к,1)0)СВОЙ элеме)1 т 13. Ток па р)зк) 12 протекает по цепи: нагрузка 12 - управляемый кл)оч 8 - сеть - обмотка 6 - нагрузка 12. Затем ток изменяет полярцость и протекает по оомоткам 5 и 6. При этом цапрякецие ца нагрузке изменяет свою полярность в момецт лополцитсльцого замыкания ключа 8. Далее процессы повторяются. На нагрузке, независимо от сс характера, формируетс 5 Ияпр 5)жецис, Осцовцяя 1 ярмоцпкя коОрого имеет удвосццую частоту по о)п)оц)сццн ( частоте сети. Прслмст цзобрстсцця1. Удвоитель частоты, содержащий лва лвухобмоточцых целццсйцых ферромагцитцых элемецта, обмотки кажлого из которых соелиецы согласно: включсцы в протцвоположцыс плечи моста, в одну цз диагоналей которого кг 0)ея парузк), в .р) 5 )О - ис ГО 1 цяк;)д - пряжения сети, отличающийся тем, что, с целью повышения его быстролсйствця, параллельно олцой:)з обмоток каж;1 ого нелицсйого ферром)п)п п)оо элсмецтд:)о,клнчецы управляемыс ключи, вхолы которых через рдсцрелслцтсль импульсов сое;)и:)с )ь с:)ыхолом ц)иротпО.пх)пусвого О;)ул 5)Орд, вход которо:о соелицец с выходом латчцкд перехола цяпряжсцц 5 сстц )Срез ц 1 ль.2. Удвоитель частоты по п. 1 отл и ч а- ющ йся тем, что, с целью повышсцця его цадежцостц в р боте, вход каждого из управляемых ключей через усилитель-формирователь соелццец с лополццтелы)ой обмоткой соответствующего цслицейцоо фсрромап)цтцого элемента, а царяллел)п)о ца рузкс полключец клю).ВОЙ эг)смецт, вхол кО)Оро: О сОелццец с выхолом ряспрслсл) геля импульсов.Корректор Л. Брахнина Релактор Т. Юрчикова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 3064/16 Изл. Юд 1795 Тираж 782 Полиисиое Ц 1-1 ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио лелам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., л. 4 5