Умножитель частоты

. (19) И 1 2 М 516 И 32 ельскохозяй 8)ельство ССС 5/16, 1982. ьство СССР 5/16, 1980. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ставропольский свенный институт(57) Изобретение относится к области.электротехники и может быть использовано для питания электрооборудованияпеременным током повышенной частоты.Цель изобретения - повышение надежности и качества работы. Устройствосодержит группу трансформаторов сдвумя магнитопроводами 1, 2 каждый.Магнитопровод 2 ненасыщенный. Первичные обмотки 3 трансформаторов подклюцены к питающей сети. В каждом трансформаторе основная 4 и дополнительные 5 вторичные обмотки включены встречно последовательно и соединены с одной 1из соответствующих пар диодов 7-14 по мостовой схеме, Пары диодов объединены в две разнополярные группы, соединенные каждая согласно с одним из тиристоров 15, 16, Свободные выводы силовых электродов тирисгоров 15,16 и средние выводы вторичных обмоток4 образуют выходные выводы для подИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различного электрооборудованаия переменным током повышенной частоты.Цель изобретения - повышение надежности и качества работы путем улучшения формы выходного напряжения и коммутационного режима тиристоров.На фиг.1 представлена электричес кая схема умножителя частоты (на примере учетверителя частоты); на фиг.2- 4 - графики формы магнитного потока ф в магнитопроводах и напряжения П вторичных обмоток,Умножитель частоты содержит группу трансформаторов, каждый иэ которых имеет два магнитопровода 1 и 2, охваченных первичными обмотками 3. Вторичные основные обмотки 4 с выводом от середины их витков (выводы средних точек) расположены на магнитопроводе 1, а вторичные дополнительные обмотки 5 расположены на магнитопроводе 2. Выводы средних точек обмоток 4 объединены, образуя один из выходньгх вы - водов 6. Дополнительные вторичные обмотки 5 соединены в каждом трансформаторе последовательно-встречно с основной вторичной обмоткой 4. Первичные обмотки трансформаторов в данном случае соединены между собой по схеме, обеспечивающей сдвиг по фазе магнитодвижущих сил последовательно кажа дого трансформатора на угол 45 . Пары диодов .7-14 соединены с вторичными обмотками соответствующих трансформаторов по мостовой схеме и образуют ключения нагрузки. Введение пар вторичных обмоток 5 и ненасыщенного магнитопровода 2 позволяет улучшить форму выходного напряжения эа счет снижения содержания в нем высших гармоник , исключить ложное открытоесостояние тиристоров путем обеспечения естественнной коммутациитиристоров и исключить протекание аварийных токов короткого замыкания. Этим достигается постав -ленная цель, 4 ил. две равные группы противоположнойполярности, Каждая группа диодов соединена последовательно-согласно с одним из тиристоров 15 и 16. Свободныесиловые выводы тиристоров 15 и 16объединены, образуя выходной вывод17. Управление тиристорами 15 и 16осуществляется блоками 18 и 19 управления, режим которым задается от силовой части умножителя частоты.Умножитель частоты работает следующим образом.Ток, протекающий по первичным обмоткам, создает магнитодвижущие силы в трансформаторах, сдвинутые по фазеона угол 45 последовательно. В магнитопроводах 1 и 2 проходят магнитныепотоки ф, и ф (фиг.2). Магнитопроводнаходится в насыщенном состоянии,поэтому положительная и отрицательная полуволны магнитного потока имеютформу, близкую к трапеции Ф, . Вовторичных обмотках 4 выделяются раз нополярные импульсы напряжения П(фиг.3), сдвинутые друг относительноодруга на 180 . Магнитопровод 2 ненасыщен, поэтому его поток косинусоидален(ф ), следовательно, во вторичной об- ЗО мотке 5 напряжение имеет синусоидальную формул. Так как вторичные обмотки4 и 5 соедйнены встречно, то на выходеполучается разностное результирующеенапряжение П (фиг.4), подающееся надиоды .и тиристоры, Это напряжениеП имеет требуемую форму в рабочейчасти интервала времени С, - и противоположную по знаку в нерабочих интервалах О-,и с -Т/2. Такое напря 334313жение на входе диодов и тиристоровобеспечивает лучшую форму выходногонапряжения умножителя частоты и улучшает процесс естественной коммутациитиристоров. Каждый трансформатор за5период питающей частоты выделяет паруимпульсов напряжения, которые сдвинуты во времени на требуемую величину.В такт выделения импульса напряженияблок управления открывает соответствующий тиристор и подключает нагрузку к вторичной полуобмотке, при этомдругой тиристор закрыт. После прохождения импульса работавший тиристорзакрывается и следующим импульсом открывается другой тиристор и т.д.Устройство может быть выполнено ина другую выходную частоту. Для получения любой частоты должны соблюдаться следующие условия:-число трансформаторов в фазе равно кратности увеличения частоты К =- Е/Г где Г и Г - соответственновыходная и входная частоты, 25-число диодов равно удвоеннойкратности умножения частоты,-сдвиг по фазе магнитодвижущих сил ЗОпервичных обмоток определяется отношением 360 /К. В предлагаемом устройстве за счет применения дополнительного ненасьпцен 35 ного магнитопровода 2 с парой обмоток во вторичную цепь вводится дополниIтельное напряжение Б . Поскольку. вторичные обмотки включены встречно, то напряжение Б действует в противо азе с основным напряжением Ь В результате их совместного действия образуется на выходе обмоток напряжение П, специальной формы: фронт и хвост этого напряжения имеют противоположные45 по знаку значения по отношению к ос- новной импульсной части. Отрицательное значение фронта препятствует ложному отпиранию тиристора, а отрицательное значение хвоста обеспечи 50 вает закрывание тиристора путем естественной коммутации. Таким образом исключается выделение части фронта и хвоста в выходном напряжении умножителя частоты, что улучшает форму напряжения. Кроме того,. исключается55 ложное открытое состояние тиристоров, что улучшает коммутационный режим, в итоге повышается надежность и качество работы.Формула изобретенияУмножитель частоты, содержащий группу трансформаторов, на магнитопроводах которых расположены первичные и вторичные обмотки, два тиристора, каждый из которых снабжен блоком управления, и по числу трансформаторов -пары диодов, объединенные в две группы противоположной полярности, причем первичные обмотки трансформаторов соединены между собой по схеме, обеспечивающей в зависимости от кратности умножения К последовательный относительно друг друга сдвиг по фазе магнитодвижущих сил трансформаторов на угол, равный 360 /К, и подоключены к входным выводам для подключения питающей сети, вторичная обмотка каждого трансформатора выполнена с отводом от середины ее витков и все отводы объединены в общую точку, образующую один из выходных выводов для подключения нагрузки, катоды диодов одной группы объединены в общую точку, соединенную с анодом одного из указанных тиристоров, аноды диодов другой группы объединены в общую точку, соединенную с катодом другого тиристора, а свободные выводы силовых электродов этих. тиристоров соединены между собой, образуя другой выходной вывод, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и качества работы за счет улучшения формы выходного напряжения и коммутационного режима тиристоров, каждый из трансформаторов снабжен дополнительным ненасьпценным магнитопроводом с расположенной на Нем дополнительной парой вторичных обмоток, включенных последовательно-встречно с основной вторичной обмоткой данного трансформатора, причем один вывод каждой из дополнительных обмоток данной пары соединен с одним из соответствующих свободных выводов основной вторичной обмотки, а ее другой вывод - со свободным выводом силового электрода диода соответствующей пары.1334313 оставитель Л.устинкинаехред М.Ходанич гор Л.Пчолинская аказ 397 б/54 4/5 1130 изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,Тираж 659ИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытийМосква Ж-Э 5, Раушская наб., д. Корректор А.ЗимокосоПодписное