Статический ферромагнитный умножитель частоты

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскнк Социалистических Республик(1 571861Дополнительное к авт. свид-в Заявлено 24.0576 (21) 2363949/О 5 М. Кл.ф Н 02 М 5 с присоединением заявкиГввтаврвтввввыЯ квавтСеввтв 1 вввквтрвв СССкв квлва ввеврвтввкйв еткрытк 1 риорит(71) Заявите арский Ыльскохозяйственццй инат) СТАТИЧЬ ФЕРРОМАГНИТНЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Изобретение относится к электромашиностроению и мажет быть использо"вано в различных отраслях народногохозяйства для питания, например, электроинструмента повышенной частоты.Известен умножитель частоты, основанный на использовании насыщенныхвходным напряжением магнитопроводовтрансформаторов (1),Магнитный поток трансформаторов,насыщенных входным напряжением, содержит высшие гармонические составляющие.За счет,.определенного включенияобмоток происходит выделение требуемой частоты. Умножение частоты осуществляют при самоподмагничивании сердечников током промежуточной частотыи подмагничивании постоянным потоком.Однако такой умножитель частотыимеет довольно низкий, КПД и большой удельный расход активных материалов.Известный статическни Ферромагнитный умножитель частоты, 12 , являющийсяпрототипам данного устройства, содержащий трехфазные трансформаторы срасположенными на их стержнях входными и выходными обмотками, а также парными обмотками самоподмагничивания,включенными между собой через конденсатор встречно параллельно, также работает по принципу использования насыщения входным напряжением сердечников трансФорматоров с самоподмагничнванием и подмагничиванием постояннымтоком,Отличие этого умножителя состоитв том, что он самоподмагничивается0 током, выходной частоты и током нулевой последовательности (например, дляучетверителя - током четвертой и двенадцатой гармоник) и не имеет конденсаторов в выходной цепи, кроме того,расход активных материалов в неМ ещедостаточно высок, а КПд низок,Имеет место самовоэбуждение и застревание электродвигателей при пуске.Предлагаемое устройство отличает 20 сяоот известных тем, что на сердечниках трансформаторов одной из Фаз расположена вспомогательная обмотка сосредней точкой, Зашунтированная цепочкой, састоящей из двух встречно5 включенных диодов, причем между средней точкой вспомогательной обмотки иобщей точкой диодов включены дополнительный конденсатор и обмотки самаподмагничивания, соединенные по всем30 1 трем Фазам в разомкнутый треугольник.Это позволяет увеличить КПД. устройства, повысить надежность и уменьшить расход активных;материалов.Сущность изобретения поясняется чертежом.Статическийферромагнитный ум ножитель частоты содержит входную обмотку М 1, выходную обмотку 9/т, вспомогательную обмотку Х, обмотку самоподмагничивания Ч 4, диоды П и П конденсаторы С - С обмотки самоподмагничивания.Умножитель частоты, например учет- веритель, состоит из двух элементов 1 и 2. Эти элементы отличаются друг от друга числом витков входных обмо. ток М, что позволяет осуществитьо сдвиг фаз входных потоков на 90Сердечники магнитопровода умножителя частоты насыщаются входным напряжением, подмагничиваются постоянным потоком и самоподмагничиваются током выходной частоты и током нулевой последовательности.Самоподмагничивание током выходной частоты с помощью емкостей С, Ст, С необходимо для устранения явления самовозбуждения асинхронного двигателя, застревания при пуске и других неустойчивых процессах.Самоподмагничивание током нулевой последовательности (в частности; двенадцатой учетверителя) с помощью емкостей С С 1, Сз и С необходимо для регулирования мощности выходной частоты. Благодаря этому повышается жесткость выходного напряжения, а также устойчивость пуска электродвигателей.Кроме о бмотки самоподмагничиванияЭДС нулевой ,двенадцатой) гармоники наводится в обмотке подмагничивания постоянным током, В аналоге и прототипе при выпрямлении переменного Напряжения для питания обмотки подмагничивания используется мостовая схема, При такой схеме выпрямления наводимая в обмотке подмагничивания нулевая (двенадцатая) гармоника через половину периода заьыкается на диоды выпрямительного моста.В результате этого уменьшается амплитуда тОка нулевой (двенадцатой) гармоники в обмотке самоподмагничивания и снижается эффективность ее действия.Для устранения короткого замыканияЭДС нулевой (двенадцатой) гармоники выгрямление переменного напряжения ЭДС осуществляется с помощью использова-, ния обмотки с нулевой точкой и диодов включенных встречно.Выпрямленное напряжение нимается с нулевой точки задающей обмотки Ю и общей точки двух диодов П и 0.Плечи обмотки ф/з являются индуктивными сопротивлениями, благодаря кот. рым устраняется короткое замыканиеЭДС нулевой (двенадцатой) гармоники на диоды В и Р.5Однако протекание тока двенадцатойгармоники через индуктивное сопротивление приводит к его размагничиванию.Поэтому между нулевой точкой обмотки М и общей точкой диодов П, и Эт включается конденсатор С, который шунтирует индуктивные сопротивления обмотки Ю .15В результате такого зключения обмотки Ю, диодов 0 и 02 и конденсатора С увеличивается выходная мощность умножителя частоты, что приводит к увеличению КПД и уменьшениюрасхода активных материалов.20С целью уменьшения расхода активных материалов обмотка самоподмагничивания соединяется по фазам в открытый треугольйик, в разрыв которого по дается выпрямленное напряжение. такимобразом, обмотка самоподмагничиванияЮ начинает выполнять функции обмоткиподмагничивания, так как по ней, крометоков самоподмагничивания выходной и 30 нулевой (четвертой и двенадцатой) гар-моник, протекает постоянный ток подмагничивания.Объединение двух обмоток в одну 35 приводит к зкономии обмоточного провода, так как используется эффект вытеснения тока. Этот эффект заключается в том, что постоянный ток протекает по всему сечению проводника, а 40 переменный вытесняется на его поверхность. Экономия обмоточного провода приводит к уменьшению окна магнитопровода, а это означает, что уменьшается расход электротехнической стали.45формула изобретенияСтатический ферромагнитный умножитель частоты, содержащий трехфазныетрансформаторы с располбженными на ихстержнях входными и выходными обмотками, а также парными обмотками самоподмагничивания, включенными между собойчерез конденсатор встречно-параллельно, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью увеличения КПД, повышения надежности и уменьшения расхода активных материалов, на сердечниках трансформаторов одной из фаз расположенавспомогательная обмотка со средней 60 точкой, зашунтированная цепочкой, состоящей из двух встречно включенных диодов, причем между средней точкой вспомогательной обмотки и общей точкой ди- Ьодов включены дополнительный конденсатор и указанные обмотки самоподмагни571861 Р А Р Гф 14 г Г 4 с,С, Г,Редактор В.Фельдман Заказ 3042/37 Тирак 917 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППН Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чивания, соединенные по всем трем фазам в разомкнутый треугольник. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе: 1. Бакпас А,М. и др,"Ферромагнитные умножители частоты, М-Л, изд .Энергия, 1968.2. Авторское свидетельство СССР 9 497695 кл. Н 02 М 5/16, опубл,от 1975. Составитель Л.УстинкинаТехред В.Куприянов Корректор И,Гокснч