Удвоитель частоты

1 М 1 С :,. Мг" аю О П И-С"-"А-"Я-И Е 7 оо 87ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскмкСоциалистическккРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 19.02.79 (21) 2725718/24-07 с присоединением заявки ЛЬ тооударстввнный камнтет СССР(23) Приоритет во делам изобретений и открытийДата опубликования описания 25,12,80 С. П. Миклашевский и М. М. Мамразаков(72) Авторы. изобретения Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт(54) УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ 1Изобретение относится к статическим преобразователям частоты, в которых используется магнитопровод применяемый для машин переменного тока, и может быть использовано для питания ручного и часто перемещаемого электроинструмента, работающего на переменном токе частотой 100 гп.Известен статический преобразователь частоты с магнитопроводом, выполненный по типу магнитопровода машин переменного тока, в пазах статора которого расположена первичная трехфазная обмоткб, а в пазах ротора - вторичная трехфазная обмотка, выполненная с числом пар полюсов.вдвое большим числа пар полюсов15 первичной обмотки, а на ярме мвгнитопровода расположена обмотка подмагничивания, пи.аемая постоянным током от вспомогательного источника ЭДС.К недостаткам преобразователя отводятся сложность схемы, трудоемкость изготовления, наличие обмотки подмагннчнвания, вспомогательного источника посто 2янного тока, несинусоидвльность выход ного тока удвоенной частоты н низкий КПД.Известен также удвоитель частотЫ содержащий магнитопровод, машитты пере менного,тока, в пазах статора которого расположена первичная трехфазная обмотка, а в пазах ротора - вторичная трехфазная обмотка, выполненная с числом пар полюсов вдвое большим числа пар полюсов первичной обмотки. Вторичная обмотка состоит из двух секций и они подсоединены к выходным зажимам через встречно - параллельно включенные тиристоры, цепи управления которых подсоединены к формирователям, питаемым дт дополнительных обмоток, имеющих такое же число пар попюсов, как и первич" ная обмотка.К недостаткам этого устройства сле дует отнести низкую надежность, сложность схемы, трудоемкость изготовления, несинусоидальность выходного тока удво анной частоты3 79Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уавоитель частоты, содержащий магнитопровод машины переменного тока, в пазах статора которого расположена первичная трехфазная обмотка, одна иэ фаз которой подключена непосредственно к одному из входных выводов для подключения трехфазного источника питания, а в пазах ротора - вторичная трехфазнвя обмотка, выполненная с числом пар полюсов вдвое большим числа пар полюсов первичной обмотки.Основными недостатками этого устройства являются невысокая надежность и сложность,,Цель изобретения - повышение надежности и упрощение устройства.Цель достигается тем, что в удвоитель частоты, содержащий магнитопровоа машины переменного тока, в пазах ствторв которого расположена первичная трехфазнвя обмотка, одна из фаз которой подключена непосредственно к оаному из входных вывоаов для подключения трехфазного источника питания, в в пазах ротора - вторичная трехфвзнвя обмотка, выполненная с числом пар полюсов вдвое большим числа пар полюсов первичной обмотКи, введен оанофазный мостовой выпрямитель, вхоа переменного тока которого подключен к двум другим входцым выводам для подключения трехфазного источника питания, а выход постоянного тока подключен к соответствующим двум другим фазам первичной обмотки.Это позволяет заменить вращающееся магнитное поле качающимся" магнитным полем, отказаться от использования вторичной цепи тиристорных коммутаторов и улучшить форму кривой ЭДС удвоенной частоты.На фиг. 1 показана принципиальная схема удвоителя частоты; на фиг. 2- временная диаграмма переключений фаэпервичной обмотки; на фиг. 3 - времен ные аиаграммы ЭДС удвоенной частоты на оаной фазе вторичной обмотки, создаваемой "качающимся" магнитным полем.Удвоитель частоты включает входные выводы 1, 2 и 3, подключенные к источнику трехфазного переменного тока. Однофазный мостовой выпрямитель 4 включен аля обеспечения переключения фаэ первичной обмотки 5, 6 и 7, расположенной в статоре 8 через каждые полпериоаа питающего напряжения. Магнитопроо вод удвоител) частоты состоит из статора 8 и ротора 9 обычной асинхронной0087 а 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ма шины, которые закреплены один отн осительно другого непоавижно. На роторе 9 расположена вторичная трехфаэнвя обмотка 10, 11 и 12 с числом пвр полюсов вдвое большим числа пвр полюсов первичной обмотки. К зажимам обмоток 10, 11 и 12 подключена нагрузка (на чертеже не показано),Устройство работает следующим образом. При подаче нв входные зажимы 1, 2 и 3 трехфазного.синусоиавльного напряжения 01 с частотой 21, в магнитной цепи машины создается вращающееся со скоростью и (фиг. 3) магнитное поле, так как на роторе 9 намотана вторичная обмотка с числом пар полюсов вдвое большим первичной обмотки, а при вращении магнитного поля в пределах от 4 = 0-90 электрических градусов (фиг. За, б, в) на вторичной обмотке 10 (фиг. 3) индуктируется первая половина первого периоаа выходной ЭЙС -В (фиг. 3 г), а. при вращении магнитного поля от Р = 0-1 80 электрических градусов ( фиг. 3 в, а, е) на вторичной обмотке 10 индуктируется вторая половина первого периода выходной ЭДС-Ьр(фиг.3 ж). Во второй половине первого периода питающего напряжения оанофазный мостовой выпрямитель 4 изменяет направление тока в двух фаза х 5 и 7 ( фиг, 1 и 2) первичной обмотки (точка О на фиг. 2), что приводит к изменению направления вращения магнитного поля на обратное (фиг, Зэ), т. е. в магнитной цепи машины возникает "качающееся магнитное поле, меняющее направление через каждые 180 электрических градусов в точках 01, 0, 0, 0, 0, 0 (фиг. 2). Как известно, при изменении направления. вращения магнитного поля на обратное меняется направление индукти-. рованной ЭДС на вторичной обмотке. При вращении магнитного поля в обратном направлении от 4 - 180 - 90 электрических градусов (фиг, 3 э, и, к) на вторичной обмотке 1 0 индуктируется первая половина второго периода выходной ЭДС бр (фиг. 3 и) . При вращении магнитного поля в обратном направлении от ) =9 О электрических грааусов (фиг. 3 к, м, н) на вторичной обмотке 1 О индуктируется вторая половина второго периода выходной ЭДС -Фр (фиг. Зо). Таким образом, нв выходных зажимах 10, 11 и 12 удвоитвля имеем трехфазную ЭДСср удвоенной частоты.Удвоитель частоты, содержащий магиитопровод машины переменного тока, в 5 790087 6Благодаря изменению направления вра- пазах статора которого расположена.перщения магнитного поля два раза в тече- вичная трехфазная обмотка, одна иэ фаз ние каждого периода питающего напряжекоторой подключена непосредственно к ния, для получения напряжения удвоенной одному иэ входных выводов для подключастоты, отпадаетнеобходимость в ис-чения трехфазного источника питания, а пользовании дополнительных обмоток уп- в пазах ротора - втооричная трехфазная равления, формирователей, тирисгоров и обмотка; выполненная с числом пар полю- в выполнении вторичной двухсекционной сов вдвое большим числа пар полюсов обмотки. За счет такого выполнения первичной обмотки, о т л и ч а ю щ и йуцвоителя частоты достигается повыше ф с яе тем, что, с целью повышения наине надежности, упрощение устройства, дежности и упрощения, введен однофази улучшение формы кривойвыходногоный мостовой выпрямитель, вход переменного тока которого подключен к двум,другим входным выводам для подключеиия ф о р м у л а и з о б р е т е н и я и трехфазного источника питания, а выходпостоянного тока подключен к соответствующим двум другим фазам первичнойобмотки,790087 У=ЭОО ч=ж С оставитал заренко Текред, С, едакто Тираж 783 Подписноеударственного комитета СССРизобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4/5 ент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4