Удвоитель частоты

аМ .,есугай спит ен- -. О П И С М"НИФ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. Н 02 тп 5/16 с присоединением заявки Госуаарственнын комитет Совета Министров СССР по делам изобретений(23) ПриоритетОпубликовано 15,11.75. Бюллетень42 Дата опубликования описания 10.02.76) Автор изобретения Березов Заявитель УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Известен удвоитель частоты, содержащий два трансформатора, один из которых имеет две группы первичных обмоток, а первичная обмотка другого включена в диагональ постоянного тока вентильного моста, и конденсаторы.Предлагаемый удвоитель частоты отличается от известного тем что в два плеча моста включены цепочки, каждая из которых образована конденсатором и соответствующей обмоткой первой из указанных групп, причем параллельно каждому из этих конденсаторов подключен управляемый вентиль, соединенный последовательно с соответствующей обмоткой второй группы.Такое выполнение удвоителя позволяет получить на выходе два напряжения удвоенной частоты при питании удвоителя от однофазного источника переменного напряжения и упростить его схему.На фиг. 1 дана электрическая схема описываемого удвоителя частоты; на фиг. 2 - графики напряжения питающей сети и намагничивающих токов в первичных обмотках трансформаторов; на фиг. 3 - векторная диаграмма выходных токов второй гармоники.Удвоитель частоты состоит из двух трансформаторов 1 и 2. Первичная обмотка 3 трансформатора 1 включена в диагональ постоянного тока вентильпого моста, образованного диодами 4 - 7. Трансформатор 2 имеет две группы первичных обмоток, одна из которых состоит из обмоток 8 и 9, а другая - из обмоток 10 и 11. Последовательно с вентилем 6 включена цепочка, состоящая из конденсатора 12 и обмотки 8, а последовательно с вентилем 5 - цепочка, состоящая из конденсатора 13 и обмотки 10. Параллельно каждому из конденсаторов 12 и 13 подключены управ ляемые вентили 14 и 15, последовательно соединенные с обмотками 9 и 11, соответственно.Параллельно первичной обмотке трансформатора 1 включена цепочка, состоящая из вентиля 16, резистора 17 и выключателя 18, слу жащая для сглаживания кривой намагничивающего тока в трансформаторе 1 в то время, когда уменьшается зарядный ток через конденсатор, а управляемый вентиль еще не открыт, Конденсатор 19 совместно с индуктив ностью 20 трансформатора 1 и индуктивностью нагрузки создает контур, настроенный на двукратную частоту. Трансформатор 2 имеет также вторичную обмотку 21.В установившемся режиме удвоитель работает следующим образом.В первую четверть первой полуволны напряжения У,в сети управляемый вентиль 14 закрыт и конденсатор 12 заряжается через вентили 6 и 4, а также через первичные об мотки трансформаторов 1 и 2. Этот зарядныйток показан на фиг. 2 положительным участком графика 1, Так как конденсатор 12 заряжается через элементы, имеющие индуктивное сопротивление, то зарядный ток имеет сравнительно плавный подъем, В то время, когда зарядный ток через конденсатор уменьшается, а управляемый вентиль еще не открыт, ток намагничивания в трансформаторе 1 (см. фиг. 2 график 1 Ч) поддерживается благодаря тому, что индуктивная э.д. с, во вторичной обмотке трансформатора создает ток через конденсатор 19 и сопротивление нагрузки. Если это окажется недостаточным, то выключателем 18 можно подключить диод 16 и регулируемое сопротивление 17. С открытием управляемого вентиля 14 заряд конденсатора 12 прекращается и начинается разряд его через обмотку 9. Разрядный ток изображен отрицательным участком графика 1 на фиг. 2.Одновременно через открытый вентиль 14 и сопротивления индуктивности потоков рассеяния, а также через активные сопротивления первичных обмоток трансформатора 2 возобновляется ток от напряжения сети по первичной обмотке трансформатора 1 (см, график 11 на фиг, 2). Индуктивность намагничивания трансформатора 2 не создает сопротивления для этого тока, так как он входит в начало одной первичной обмотки трансформатора 2 и выходит из начала другой первичной обмотки трансформатора 2, при этом обе обмотки трансформатора 2 имеют одинаковое число витков,Во второй полупериод напряжения У,в сети процесс повторяется аналогично, но в нем участвуют вентили 7 и 5, конденсатор 13, управляемый вентиль 15, другая пара первичных обмоток трансформатора 2 и та же первичная обмотка трансформатора 1. Для второго полупер иода нам агничивающие токи трансформаторов 1 и 2 показаны на фиг, 2 графиками 111 и 1 Ч.Из графиков видно, что вторая гармоника в намагничивающем токе трансформатора 2 больше по величине и опережает вторую гармонику в намагничивающем токе трансформатора 1 на угол, близкий к 90 эл. град.(исчисление в градусах двукратной частоты).Вторичную обмотку трансформатора 2 можно разделить на части а и Ь, причем часть Ь с обратной полярностью подсоединить последовательно со вторичной обмоткой трансформатора 1. Соответствующая векторная диаграмма показана на фиг, 3, где 1 - ток второй гармоники в трансформаторе 1, а 1, и 10 И, - доли а и б тока второй гармоники втрансформаторе 2. При таком соединении вторичных обмоток трансформаторов сдвиг фаз между токами двукратной частоты в обмотках двухфазного электродвигателя более 15 близок к 90 эл, град.Поскольку в предлагаемом удвоителе частоты конденсаторы 12 и 13 заряжаются от сети с последующим разрядом их на нагрузку (через обмотки трансформаторов), то это 20 улучшает коэффициент мощности сети, но регулирование коэффициента мощности не производится, так как угол открытого состояния управляемых вентилей определяется требованием получения сдвинутого по фазе напряже пия двукратной частоты в трансформаторе 2,Формула изобретения30 Удвоитель частоты, содержащий два трансформатора, один из которых имеет две группы первичных обмоток, а первичная обмотка другого включена в диагональ постоянного тока вентильного моста, и конденсаторы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью полученияна выходе двух напряжений удвоенной частоты при питании удвоителя от однофазного источника переменного напряжения и упрощения его схемы, в два плеча моста включе ны цепочки, каждая из .которых образованаконденсатором и соответствующей обмоткой первой из указанных групп, причем параллельно каждому из этих конденсаторов подключен управляемый вентиль, соединенный 45 последовательно с соответствующей обмоткойвторой группы.492021Фаг лУСоставитель Л, Устинкина Редактор А. Пейсоченко Техред Е. Митрофанова Корректор 3. Тарасова Заказ 116/17 Изд. Ъ"з 1991 Тираж 782 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Типография, пр. Сапунова, 2