Статический удвоитель частоты

О П И С А Н И Е7 ЗИ 27ИЗОбРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 01.12,77 (21) 2549783/24-07с присоединением заявки Ме(45) Дата опубликования описания 30.04.802) Автор изобретени Н, Филато 71) Заявитель 4) СТАТ ИЙ УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в качестве источников питания повышенной частоты.Известны статические удвоители частоты 5 на основе диодных мостов, выпрямляющих два однофазных напряжения, сдвинутых между собой по фазе, и формирующих на выходе разность указанных выпрямленных пульсирующих напряжений, из которых за тем выделяется переменная составляющая удвоенной частоты 1, 21.Известен также статический удвоитель частоты, наиболее близкий к изобретению, содержащий связанные входными вывода ми, один из которых является общим, с трехфазным источником переменного тока два встречно-последовательно соединенных диодных моста с конденсаторами в выходных диагоналях 3. 20Недостаток известных схем удвоителей частоты 1 - 31 заключается в том, что при питании их от трехфазной сети низок коэффициент использования установленной мощности оборудования за счет геометрического, а не алгебраического сложения переменных составляющих удвоенной частоты в выпрямленных напряжениях, и низок КПД.Цель изобретения - уменьшение установленной мощности и повышение КПД. 30 Эта цель достигается тем, что в статическом удвоителе частоты, содержащем связанные входными выводами, один из которых является общим, с трехфазным источником переменного тока два встречно- последовательно соединенных диодных моста с конденсаторами в выходных диагоналях, входные выводы мостов соединены с трехфазным источником переменного тока через трансформатор, трехфазная вторичная обмотка которого выполнена по схеме несимметричной звезды, обмотка одной из фаз которой, подключенная к общему выводу, имеет меньшее число витков по сравнению с обмотками двух других фаз. При этом фазовое напряжение обмотки с меньшим числом витков составляет 0,335 от фазового напряжения обмоток каждой из двух других фаз.На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого удвоителя частоты; на фиг, 2, а, б - диаграммы напряжения, характеризующие работу частоты.Схема содержит диоды 1 - 7, конденсаторы 8, 9, трансформатор 10 и работает на нагрузку 11.Статический удвоитель частоты представляет собой диодный коммутатор, разделяющий трехфазный вход и однофазный выход удвоителя,СССР СССР СССР Диодный коммутатор образован двумя неполными выпрямительными мостами на диодах 1, 2, 3 и 5, 6, 7, соединенными по выходу встречно-последовательно, причем крайние группы диодов образуют выходные выводы для подключения однофазной нагрузки 11, У диодных мостов 1, 2, 3 и 5, 6, 7 одно общее плечо с диодом 4, вследствие чего выпрямительные мосты со стороны переменного тока имеют три входных вывода, крайние из которых подключены к полным фазам, а средний - к неполной фазе вторичной обмотки трансформатора 10, соединенной по схеме несимметричной звезды.Удвоитель частоты работает следующим образом,При подаче питающего напряжения на вход трансформатора 10 на концах его вторичной обмотки формируется трехфазная система напряжений, сдвинутых между собой по фазе на 120 эл. град. Однако за счет того, что неполная фаза выполнена нав 1 п 15напряжение, равное Уф -- 0,335 Яф, нав 1 п 45входы диодных местов 1 - 4 и 4 - 7 подаются два линейных напряжения, сдвинутых между собой на 90 эл. град. (см. рис. 2,а). На выходе диодных мостов при этом формируются пульсирующие напряжения, содержащие постоянные составляющие и переменные составляющие удвоенной частоты, сдвинутые между собой по фазе на180 эл. град.Поскольку диодные мосты включены встречно-последовательно происходит вычитание - компенсация постоянных составляющих напряжений и алгебраическое (а не геометрическое, как в прототипе) сложение переменных составляющих удвоенной частоты. Это приводит к увеличению относительного значения напряжения удвоенной частоты в 1/з 1 п 60=1,157 раз по сравнению с геометрическим сложением напряжений за счет отсутствия взаимокомпенсации части переменных составляющих напряжений. В свою очередь это вызывает увеличение снимаемой мощности в нагрузке при неизменной установленной мощности оборудования и повышение КПД за счет отсутствия циркуляции компенсирующихся составляющих переменных токов (см, фиг. 2,б),5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Конденсаторы 8, 9 служат только для пропускания переменной составляющей тока удвоенной частоты, т, е. обеспечивают замыкание цепи источника питания и нагрузки в те периоды времени, когда результирующий ток нагрузки должен протекать по отношению к какому-либо выпрямитель- ному мосту в непроводящем направлении. При работе удвоителя на активно-индуктивную нагрузку емкость их выбирается по резонансной частоте.С целью унификации оборудования в качестве силового трансформатора может использоваться любой серийный трансформатор, имеющий на одной из фаз соответствующую отпайку. Формула изобретения 1, Статический удвоитель частоты, содержащий связанные входными выводами, один из которых является общим, с трехфазным источником переменного тока два встречно-последовательно соединенных диодных моста с конденсаторами в выходных диагоналях, отлич а ющи й ся тем, что, с целью уменьшения установленной мощности и повышения КПД, входные выводы мостов соединены с трехфазным источником переменного тока через трансформатор, трехфазная вторичная обмотка которого выполнена по схеме несимметричной звезды, обмотка одной из фаз которой, подключенная к общему выводу, имеет меньшее число витков по сравнению с обмотками двух других фаз.2. Удвоитель частоты по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что фазовое напряжение обмотки с меньшим числом витков составляет 0,335 от фазового напряжения обмоток каждой из двух других фаз. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе731527в иг,Составитель Л. Устиикииа Техред В. Серякова орректор Е. Осипова Грузова едакт пография, пр. Сапунова, 2 Заказ 755/15 Изд.279НПО Поиск Государственного комитета СССР113035, Москва, Ж, Раушск раж 798 Подписноеделам изобретений и открытийнаб., д. 4,5