Ферромагнитный преобразователь частоты

ОП И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоирюааистюескихреспубики(51)М. Кл, Н 02 М 5/16 с присоединением заявки Рй(23 ) Приоритет Веударстввввй кщеет ссср ар деащ взевуетеавй и атврыейОпубликовано 05.02.80. Бюллетень М 5 Дата опубликования описания 08,02,80(7) Заявитель Чувашский государственный университет имени И. Н, Ульянова(54) ФЕРРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Изобретение относится к ферромагйитным нреобразоватепям частоты и может быть использовано, например, для питания разнообразных потребителей, частота питания которых отличается от частоты дро 3 мышленной сети в целое или дробное число раз - электродвигателей, устройствиндукционного нагрева, сварки, электро. эрозионной обработки, люминесцентных светильников и т.д.Известные ферромагнитные преобразователи частоты (умножители и делители частоты как в целое, так и в дробное число раз) представляют собой своеобразные трансформаторные устройства с конденсаторами, преобразование частоты и которых происходит благодаря явлениям, возникающим при насыщении их ферромагнитных сердечников ИНедостатком известного ферромагнитного преобразователя частоты является .низкий входной естественный коэффициент мощности и большая установленная мощность конденсаторов емкосгной компенсации в выходной и промежуточной цепях,и значит большой вес игабариты устрой-.ства (в сравненйи, например, с обычнымтрансформатором равной вйходной мощности и той же нагрузкой),Нвиболее близким по технической сущности является ферромагнитный утроительчастоты с трехфазным входом и однофаз-.ным выходом Я . Преобразователь чаототы собирается из грех броневых илистержневых одиофазных трансформа торов.Первичная трехфазная цепь утроителя состоит из трех обмоток, соединенных звездой и размещенных на насыщенных сердечниках, Вторичная цепь образована путемпоследовательного соединения вторичныхобмоток. Входной коэффициент мощностиутроителя невелик из-за большого погребпения из сети намагничивающего гока.Поэтому при достаточной выходной мощности утроителя обязательно применение впервичной цепи,косинусных конденс второв,оеактивная мощность которых превышаетобычно в 2-3 раза мощность нагрузки.3 714590 При подключении трехфазного входа преобразователя к сети вследствие насы щения сердечников трансформаторов нв зажимах выходной цепи, состоящей иэ последовательного соединения вторичных обмоток действует ЭДС тройной частоты ивысших гармоник. ЭДС основной частоты исключается иэ вь 1 ходного напряжения благодаря входному фвэовому сдвигу нао120, Напряжение, приложенное между полосами фольги первичной обмотки, в любой точке равно половине напряжения, . приложенного ко всей обмотке, поэтому весь объем фольговой обмотки равномерно используется как диэлектрик совмещенного конденсатора, Величина емкости 51015 этого конденсатора определяется геометрическими размерами обмотки и типом диэлек трикв. При соединении вторичных .обмоток трансформаторов в разомкнутый трвугопь ник их эквивалентная емкость осуществляет последовательную емкостную компенсадню, что позволяетуменьшить установленную мощность конденсаторов в схеме. Поскольку фольговая обмотка преобраэоватепя одновременно представляет собой емкостную нагрузку дпя основной и всех высших гармоник, то это позволяет вводить емкостную компенсацию по каждой ЗО отдельно взятой гармонике, улучшая форму кривой выходного напряжений. Величина эквивалентной емкости выходной обмотки преобразователя выбирается твк,чтобы обеспечить резонансный режим по гармонике выходной частоты. 40. Ферромагнитный преобразователь частоты, содержащий трансформаторы с ферромагнитными сердечниками, несущимипервичную и вторичную, обмотки с выводами, образующие; И-фазный вход, р-фвзный выХод и к-фвэную цепь промежуточной частоты, конденсаторы емкостной компенсации в цепях разных частот, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цепью снижения установленной мощности конденсаторов и улучшения формы кривой выходного напряжения, обмотки трансформаторов выполнены из двух гвпьввнически несвязанных лент фольги, разделенных диэлектриком, а каждый вывод обмотки соединен только с одной лентой. й . Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бамдвс Л, М. Кулинич В. А., Шапиро С. В, Статические электромагнитные Недостатком известного преобразователя частоты является большая установленная мощность конденсвторов емкостейкомпенсации и несинусоидапьная формавыходного напряжения. Целью изобретенияявлются снижение установленной мощнос 1 и конденсаторов и улучшение форйы кривой выходного напряжения. Поставленнаяцель достигается тем, что в ферромагнитном преобразователе частоты, содержащемтрансформаторы с ферромагнитными сердечниками, несущими первичную и вторичную обмотки с выводами, образующими)-фазный "вход, р-фвзный выход и кфаанув цепь промежуточной частоты,конденсаторы емкостной компенсации, обмотки трансформаторов выполнены иэ. - "двухгальввнически не связанных лентфольгй, разделенных диэлектриком, а каждый вывод обмотки соединен только с одной лентой.Нв фиг. 1 приведена однокатушечнаяобмотка трансформаторного элемента пре-образователя частоты: на фиг, 2 - схема" вкйвчения вторичной обмотки;" на фйг, 3-" "схема" включения первичной обмотки нафиг. 4.- вариант выполнения электрической схемы пцюобразователя частотььферромагнитный преобразователь час" " тогы содерЖит одно - ипи многокатушеч-нув обМотку трансформаторного элемента,состоящую иэ двух полос 1 и 2 алюми- ЫвмР тм енеююквюа мг ш:. : "и. ЩйЮМн 4 УФйр Уйа 4 Ф%ЬМФабэМ йаьмниевой ипй медной фольги, разделенныхтонкой изолирующей пленкой 3 с высокойдиэлектрической проницаемостью. Фольговые полосы 1 и 2; образующиекатушкивторичной обмотки, гвпьввнически не свя. заны. Аналогично выполненные катушки .первичной обмотки имеют гальваническуюсвязь фольговых полос. Влияниераспределенной емкости витков обмотки 4 и 5жмввпентяЬ:вюйбчекйю последоватединоили параллельно с обмоткойкомпенсирующих конденсаторов "6, 7 и 8;Нв фиг, 4 приведена схема ферромагнитного преобразователя частоты с трехфазным входом и однофвзным выходомсприменением фольговых обмоток. Устройство состоит иэ трех одинвкоььх транс-форматоров с насыщвющимися сердечниками, каждый из которых содержит фольгоаые обмотки, Эквивалентная емкость первичных обмоток образует звезду, тогдаквк емкость вторичных обмоток оказывается включенной последовательйо в выходноцепи,Устройство работает следующим обраформула изобретения714590 62. Бамдас Л. М. и др, ферромагнитные умножители частоты, Энергия, 1968; с. 62, рис. 3-3,Ри Фиг Составитель В. Лисинтор Ю. Челюканов Техред Я. Ковалева Корректор Ю Макаренко раж 783гвенного комобретений и35, Раушска Ужгор л, Проектная, 4 5преобразователи частоты и числа фаз.Госэнергоиздвг, М.-Л 1961, с, 17,рис. 2-4. 9309/57 ТиЦНИИПИ Государспо делам из 113035, Москва, ЖФилиал ППП фПатент" Подписноетета СССРткрытийнаб 4/5