Преобразователь частоты (его варианты)

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09 2 М 5 ОМИТЕТ СССЕ Ий И ОтКРЫтИ УДАРСТЭЕННЫ ДЕЛАМ ИЗОБ П ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГЕ 5;1;:; ВУ тво СС1981,(57) 1. Преобразователь часавт.св.1014106, о т л ищ и и с я тем, что, с цельюния диапазона выходных част магнитопровод трансформатора снабженмагнитным шунтом, являющимся средним стержнем, симметрично разделяю-щим но разные от себя стороны расположенные на магнитопроводе обмотки так, что по одну сторону от негорасположены первая первичная обмотка и первые выходная и компенсационная полуобмотки, а по другую сторону - вторая первичная обмотка и вторые выходная и компенсационная полуобмотки, и введена дополнительнаявыходная обмотка, расположенная насреднем стержне магнитопровода.130986 2. Преобразователь частоты по авт.св. Р 1014106, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона выходных частот, магнитопровод трансформатора снабжен магнитным шунтом, являющимся средним стержнем, симметрично разделяющим по разные от себя стороны, расположенные на магнитопроводе обмотки так, что по одну сторону от негоИзобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в качестве источника питания различных электротехничес ких устройств током повышенной частоты для питания люминесцентных ламп, применяемых для освещения, а также для питания газоразрядных лампт, используемых в.качестве облу чательных устройств в селькохозяйственном производстве.По основному авт.св, У 1014106 известен преобразователь частоты, содержащий преобразующий трансфор матор, на магнитопроводе которого располоЖены две первичные обмотки, выполненные, каждая со средним выводом, один из которых подключен непосредственно к одному из входных 20 выводов для подключения источника питания, а другой - к этому же выводу через конденсатор, вторичная обмотка, соединенная с выходными вьводами, и обмотка самоподмагничи вания, четыре вентиля, каждый из которых вьводом соответствующего силового электрода соединен с одним из свободных выводов одной изпервичных обмоток, и шунтирующий кон-З 0 денсатор,причем дополнительно введен второй шунтирующийконденсатор, а обмотка самоограничения выполнена со средним вьводом, соединенным с другим входным выводом для подклю 35 чения источника питания, и параллельно каждой.из ее образованных полуобмоток включен соответствующий шунтирующий конденсатор, конец обмотки самоподмагничивания подключен к40 общей точке соединения анодов двух расположены первая первичная обмоткаи первые выходнаяи компенсационнаяполуобмотки, а по другую сторону -вторая первичная обмотка и вторыевыходная и компенсационная полуобмотки,и ввецена дополнительная выходная обмотка, состоящая из двух соединеннных последовательно- встречно полуобмоток, каждая из которых расположена накрайних стержнях магнитопровода,2,вентилей, катод каждого из которыхсоединен с началом соответствующейпервичной обмотки, а начало обмоткисамоподмагничивания подключено кобщей точке соединения катодов двухдругих вентилей, анод каждого изкоторых соединен с концом соответствующей первичной обмотки 11.Недостатком этого преобразователяявляется то, что он обеспечиваетполучение выходного напряжения только одной частоты.Целью изобретения является расширение циапазона выходных частот, аименно получение на выходе двух напряжений разных частот.Поставленная цель достигаетсятем, что в преобразователе частотымагнитопровод трансформатора снабженмагнитным шунтом, являющимся среднимстержнем, симметрично разделяющимпо разные от себя стороны расположенные на магнитопроводе обмоткитак, что по одну сторону от негорасположены первая первичная обмоткаи первые выходная и компенсационнаяполуобмотки, а по другую сторону -вторая первичная обмотка и вторыевыходная и компенсационная полуобмотки и введена дополнительнаявыходная обмотка, расположеннаяна среднем стержне магнитопровода.Кроме того, согласно второмуварианту в преобразователе частотымагнитопровод трансформатора снабжен магнитным шунтом, являющимсясредним стержнем, симметрично разделяющим по разные от себя стороны,расположенные на магнитопроводеобмотки так, что по одну сторонуот него расположены первая первич1130 35 4 Лг 11--- еоэбв 1 .сф 7ограничившись по 6-й гармоникевключительно.45 1 13соэ 2 и- - -сОВФМ36 40 ная обмотка и первые выходная икомпенсационная полуобмотки, а подругую сторону вторая первичнаяобмотка и вторые выходная и компенсационная полуобмотки, и введена дополнительная выходная обмотка, состоящая из двух соединенных последовательно в встреч полуобмоток,каждая из которых расположена накрайних стержнях магнитопровода. 10На чертеже дана принципиальнаясхема преобразователя частоты попервому варианту.К сетевым зажимам 1 и 2 подведенонапряжение исходной частоты. Сетевой 15зажим 1 подключен к средней точкеобмотки самоподмагничивания, состоящей из двух полуобмоток За и 36,каждая из которых зашунтированаодинаковыми конденсаторами 4 а и 46.Концевой вывод полуобмотки За соединен с анодами двух диодов 5 а и 5 б,катодь которых соединены соответственно сначальными выводами первичных обмоток ба и 66 преобразующего трансформатора. Средняя точка первой первичной обмотки подключена непосредственно к второму сетевому зажиму 2,а средняя точка второй первичнойобмотки 66 подключена к тому же сете-,вому зажиму 2, но через конденсатор 7. Концевые выводы первичныхобмоток ба и 66 подключены к анодамдвух других диодов 8 а и 86; катодыкоторых объединены и подключены кначальному выводу полуобмотки Збсамоподмагничивания, а с выходныхполуобмоток 9 а и 96, соединенныхпоследовательно и согласно, снимается выходное напряжение учетвереннойчастоты. На магнитном шунте 10средний стержень)расположена втораявыходная обмотка 11, с которой снимается напряжение удвоенной частоты(зажимы 12 и 13 ), Однако, согласновторому варианту, шунт может и ненести на себе второй выходной обмотки которая в этом случае состоит издвух полуобмоток, намотанных накрайних стержнях магнитопровода исоединенных между собой последова Отельно, но встречно, Преобразовательимеет также выходные выводы 14 и15 - напряжения учетверенной частотыпреобразующий трансформатор 16.Преобразователь работает следую.- 55щим образом.Однофазное напряжение исходнойчастоты, снимаемое с сетевых зажимов 986 41 и 2 с помощью фаэосдвигающегоконденсатора 7, преобразуется вдвухфазное напряжение, сдвинутоеоодно относительно другого на 90 , икаждое порознь напряжение выпрямля=ется, образуя двухполупериодноевыпрямление после чего каждое напряжение подается на первичные обмоткиба и 66 преобразующего трансформатора16 со сдвигом на 90 эл.град,Для исключения постоянной состав- .ляющей магнитного потока, создаваемого токами первичных обмоток ба и .66, служит компенсационная обмотка,состоящая из двух полуобмоток За и36, причем создаваемый ими магнитныйпоток в сердечнике направлен встречно постоянной составляющей потоков,создаваемых первичными обмотками баи 66, а за счет фильтра, роль которого выполняют конденсаторы 4 а и 46,шунтирующие полуобмотки самоподмагнИ"чивания возбуждают только постоянныймагнитный поток, равный и противоположно направленный результирующему постоянному составляющему магнит.ному потоку, создаваемому токами впервичных обмотках. Следовательночерез полуобмотки За и 36 автомати 4ческого самоподмагничивания проходйтпостоянный отфильтрованный ток,а через конденсаторы 4 а и 46, шунти"рующие полуобмотки автоматическогосамоподмагничивания, проходит переменная составляющая тока.Пульсирующий магнитный поток,создаваемый током первой первичнойобмотки, можно представить рядомФурье Пульсирующий магнитный поток, создаваемый второй первичной обмоткой 66, сдвинутой относительно первой первичной обмотки на 90 о, представлен рядом Фурье следующего вида 4 А 11 1Э = - : --- + - -сов 2 ш 11 1- сов 4 ьц 1 + - ; - сов 6 м) 35 5 ф 7 Постоянный магнитный поток,создаваемый компенсационными само"подмагничивающими полуобмотками За и36 в ряду Фурье, имеет только посто30986 Составитель Л.устинкинаТехред О.Неце Корректор Г 1.Леоптюк Редактор Н.Лазаренко Заказ 9623/41 Тираж 666 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 11янную составляющую равную и противоположно направленную постояннойсоставляющей магнитного потока, создаваемого током первичных обмотокпреобразующего трансформатора 16.Таким образом,Ф/1 щЭ 11Суммарный магнитный поток в сердечнике от действия намагничивающихсил по внешнему контуру определяетсяпо формуле8 МЭ=Э 3 +3 = ф соз 4 ий .г з 1 РИз полученного уравнения видно,что магнитный поток имеет синусоидальную форму учетверенной частоты.Введенный магнитный шунт 10, несущий на себе вторую выходную обмотку и симметрично разделяющий по разные от себя стороны имеющиеся намагнитопроводе обмотки, позволяетдополнительно выделить 1 восстановить)магнитный поток с удвоенной частотойи тем самым возбудить во второй выходной обмотке напряжение с удвоенной частотой.Введенный магнитный шунт 10, расположенный согласно второму варианту, может не нести на себе вторую выходную обмотку 11, которая в этомслучае должна быть выполнена из двуходинаковых полуобмоток, расположенныхна крайних стержнях и соединенных 5 между собой последовательно ивстречно, При таком соединении вней выделяется только напряжение удвоенной частоты и подавляется напряжение учетверенной частоты, а в 10 первой выходной обмотке, выполненнойиз двух полуобмоток, соединенныхпоследовательно, но согласно, выделяется напряжение только учетверенной частоты. Поэтому взаимное влия ние двух цепей с напряжениями различной частоты полностью отсутствует.Суммарный магнитный поток в магнитном шунте(среднем стержне)на.основании закона Кирхгофа(первый 2 О закон )для разветвленной магнитнойцепи равен Для подавления высших гармоникможет быть использован фильтремкостного типа.Изобретение расширяет функциональные возможности преобразователя ЗО частоты.