Статический удвоитель частоты

Номер патента: 904149

Автор: Воронков

ZIP архив

Текст

.314,26 (088.8) та опубликов ия описания 10.02.82 72) Автор изобретения Л. Воронко 4;щенеМЮФ Ф(4) СТАТИЧЕСКИЙ УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Ьаудерстеснный комитет ССС (2 З) Приоритет Изобретение относится к преобразованию переменного тока одной частоты в переменный ток другой частоты. с применением полупроводниковых триодов и может быть использовано в устройствах автоматики и телемехани- ки Известен статический удвоитель частоты, содержащий подключенные к источникам переменного тока, напряжения которых сдвинуты по,фазе на 90 эл. град. относительно друг друга, два выпрямительных моста, выпол ненные на диодах, при этом минусы выпрямителей соединены непосредственно, а плесы подключаются на нагрузку через фильтры, разделяющие постоянную и переменную составляющие выходного тока11,Недостатком известного устройства является низкий КПД,кторый объяс няется потерями энергии в реакторах (или резисторах), по которым прохо" нит постоянная составляющая выходНого тока.Наиболее близким к предлагаемому является статический удвоитель частоты, содержащий два выпрямителя, выполненных каждый на транзисторах и трансформаторе по двухполупериодной схеме с нулевой точкой, причем первичные обмотки трансформаторов сое)чинены последовательно и подключе. ны к выводаи для подключения трехфазного источника питания, а последовательно со вторичными обмотками трансформатора первого выпрямителя соединены дополнительные вторичные обмотки трансформатора второго выпрямителя 123Недостатками этого устройства являются низкий КПД и значительное отличие формы выходного напряжения от синусоидальной. Оба недостатка объясняются темфактором,что при по: следовательном согласном соединении выпоямиталей через нагрузку проходит3 901пульсирующий ток одного направленияПолезно используется только переменная составляющая этого тока, апостоянная составляющая вызывает нагрев нагрузки и выпрямителей,Цель изобретения - увеличение КПДи улучшение формы выходного напряжения,Указанная цель достигается тем,что в статическом удвоителе частоты, содержащем два выпрямителя, выполненных каждый на транзисторах итрансформаторе по двухполупериоднойсхеме с нулевой точкой, причем первичные обмотки трансформаторов сое-,динены последовательно и подключенык выводам для подключения трахфазного источника питания, а последовательно со вторичными обмоткамитрансФорматора первого выпрямителясоединенц дополнительные вторичныеобмотки трансформатора второго выпрямителя, минусы выпрямителей обьединены, а мх плюсы соединены с выводами для подключения нагрузки черезтокоограничивающее устройство.Благодаря тому, что плюсы выпрямителей подключаются на нагрузку через токоограничивающее устройство,обеспечивается надежная работа тран.зисторов при использовании свойстваобратимости. На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - графики напряжений на элементах схемы.Устройство содержит два выпрямителя 1 и 2, выполненные по двухполупериодной схеме выпрямления с нулевой точкой на транзисторах 3-6 и трансформаторах 7 и 8, минусы выпрямителей ", и 2 соединены непосредственно,а плюсы подключаются на нагрузку 9 через токоограничивающее устройство 10, в качестве которого использован трансформатор с большим индуктивным сопротивлением рассеяния.Выпрямители 1 и 2 запитываются от трехфазной сети, напряжение между фазами которой .сдвинуто на 120 эл. град. Для получения сдвига в 90 эл. град. на сердечник трансформатора 8 намотаны дополнительные вторичные обмотки, которые соединены последовательно со вторичными обмотками трансформатора 7.Резисторы 11-11, включенные последовательно с переходами эмиттер 5 о 15 эо а зо З 5 4 о 45 50 база транзисторов 3-6 и вторичными обмотками трансформаторов 7 и 8, обеспечивают режим насыщения транзисторов в открытом состоянии.В основу работы статического удвоителя частоты положено использование явления, называемого обратимостью триода. Сущность явления заключается в том, цто переход коллекторэмиттер транзистора обладает способностью пропускать ток в любом направлении при отрицательном потенциале базы относительно эмиттера.Статический удвоитель работает следующим образомДля получения входных напряжений, сдвинутых по Фазе на 90 эл.град., применено Фазосдвигающее устройство на трансформаторах 7 и 8, первичные обмотки которых подключены к двум Фазам трехфазного напряжения.Если вектор 0 равен по амплитуде 0,5 О , то угол сдвига между вектором О, который равен геометрической сумме векторов 0 и О , и вектором О соответствует 90 эл. град,Эти напряжения, равные по амплигуде и сдвинутые одно относительно другого на 90 эл, град., поступают на входы транзисторов 3-6, которые работают в режиме ключа. Выходные напряжения выпрямителей 1 и 2 графически можно представить в виде двух пульсирующих напряжений постоянного тока 05 и Оь, сдвинутых по фазе на 90 эл. град.Благодаря тому, что минусы выпрямителей 1 и 2 соединены непосредственно, выходное напряжение статического удвоителя частоты 0 представляет собой разность выходных пульсирующих напряжений выпрямителей 1 и 2.Разность двух пульсирующих напряжений представляет собой напряжение удвоенной частоты по отношению к частоте источника питания выпрямителей 1 и 2, Форма напряжения близка к синусоиде.Реализовать вычитание двух пульсирующих напряжений О й О ь при сохранении высокого КПД статического удвоителя частоты практически осу. ществимо при условии, что внутреннее сопротивление выпрямителейи2 изменяется в небольших пределах приизменении направления полярности)выходного тока.6Формула изобретения Статический удвоитель частоты,содержащий два выпрямителя, выполненных каждый на транзисторах и трансФорматоре по двухполупериодной схеме с.нулевой точкой, причем первичные обмотки трансформаторов соединены последовательно и подключенык выводам для подключения трехфазного источника питания, а последовательно со вторичными обмоткамитрансформатора первого выпрямителясоединены дополнительные вторичныеобмотки трансформатора второго выпрямителя, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью увеличения КПДи улучшения формы выходного напряжения, минусы выпрямителей объединеныа их плюсы соединены с выводами дляподключения нагрузки через токоограницивающее устройство.Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 1 Ь 5929, кл. Н 02 И ,/16, 1961.2, Авторское свидетельство СССРУ Й 3777, кл. Н 02 И 5/16, 197 Й. 5 9011 "9В выпрямителях 1 и 2, выполненных на транзисторах 3-6, выполняется указанное выше условие, так как транзисторы обладают свойством обратимости. 5Однако надежная работа серийно выпускаемых транзисторов в режимах, когда ток через переход коллекторэмиттер изменяет направление, может быть обеспечена при условии ограни чения тока нагрузки 9 Последнее достигается с помощью токоограничивающего устройства 10, выполненного на трансформаторе с большим индуктивным сопротивлением рассеяния. 15Использование предлагаемого изобретения в сравнении с известными устройствами дает расчетное увеличение КПД статического удвоителя частоты на 2/ . Эта величина составляет до- го лю потерь постоянной составляющей в кривой выходного тока двухполупериодной схемы выпрямления с нулевой точкой. Фактическое увеличение КПД удвоителя несколько ниже, так как 25 имеют место потери в транзисторах, цепях управления транзисторами и трансформаторах.

Смотреть

Заявка

2929838, 26.05.1980

МОГИЛЕВСКИЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

ВОРОНКОВ СТАНИСЛАВ ЛЕОНИДОВИЧ

МПК / Метки

МПК: H02M 5/16

Метки: статический, удвоитель, частоты

Опубликовано: 07.02.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-904149-staticheskijj-udvoitel-chastoty.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Статический удвоитель частоты</a>

Похожие патенты