Преобразователь частоты

(71) Заявител 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ 1.Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в качестве источника питанияразличных электротехнических устр 1 ойств током повышенной частоты.Известен преобразователь частоты,на четырех ферромагнитных сердечниках которого расположены первичные,вторичные, а также обмотки .подмагничивания и самоподиагничивания, последние из которых замкнуты на конденсаторы 1 ,ин ты а ержит боль- ферромагшое число и самоподобходим исдля питания . Кроме йства необятельных ка, напряДанное устрои тво со шое количество ( етыре) нитных сердечников, бол обмоток подмагничивания магничивания, а также н точник постоянного ток ния обмоток подмагничив ого, для питания устр одимо иметь два самост источника переменного то жения которых должны быть сдв ун .90 эл,град.Наиболее близким к предлагаемомуявляется преобразователь частоты,содержащий преобразующий трасформатор, на стержнях которого расположе"ны первичная и вторичная, соединенная с выходными выводами обмотки, атакже обмот ка самоподмагничи вания,соединенная с блоком управления, и .двухполупериодный выпрямитель, входкоторого соединен с выводами дляподключения источника питающего напряжения, а его выход соединен с пер"вичной обмоткой преобразующего трансформатора 2 1.Однако известный преобразовательимеет узкий предел преобразованиячастоты и недостаточно хорошую фор"2 а му выходного напряжения,Цель изобретения- расширение пределов преобразования частоты иулучшение форм выходного напряже- ния- со 5 Ьс 01 Ток во второй первичной обмотке 3и магнитный поток в сердечнике магнитопровода, создаваемый током второй 46 первичной обмотки, сдвинутый относительно первой на 90, будет предс"тавлен рядом Фурье следующего вида: Э 9934Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе частоты, содержащем преобразующий трансфорйатор, на стержнях которого расположены первичная и вторичная, соединенная с выходными выводами, обмотки, а также обмотка самоподмагничивания, соединенная с блоком управления, и двухполупериодный выпрямитель, вход которого соединен с выводами дпя подключения источника питающего напряжения, а его выход соединен с первичной обмоткой .преобразующего трансформатора, преобразующий трансформатор снабжен дополнительной первичной обмоткой, идентичной основной, и введен дополнительный двухполупериодный выпрямитель, вход которого соединен через Фазосдвигающий элемент с выводами для подключения источника питающего напряжения, а выход с дополнит ел ьной прр ви чной обмот кой .Кроме того, введены дополнительные выходные выводы, к которым через введенный разделительный конденсатор подкпючена обмотка самоподмагничиванмя.К дополнительным вцходнцм выводам через .разделительный конденсатор под. ключена часть обмотки самоподмагничи вания.На чертеже представлена схема преобразователя частотыПреобразователь состоит из преобразующего трансформатора 1 с неразветвленнцм магнитопроводом, несущим на себе две первичные идентичные обмотки 2 и 3 с выводами из средних точек, вторичную 4 и обмотку 5 самоподмагничивания, последняя из которых нагружена на блок управления, включающего конденсатор Ь, параллельно которому включена цепь, состоящая из дросселя фильтра) 7, диода 0 и переменного резистора 9 Вывод для ;подключения источника 10 напряжения подключен к средней точке обмотки 2 непосредственно и к средней точке обмотки 3 через фазосдвигающий конденсатор 11. Вывод для подключения источника 12 напряжения подключен к начальным выводам первичных обмоток 2 и 3 через вентили 13 и 14 с прямой их проводимостью, направленной от вывода 12 к н ачал ьным вы водам перви чных обмот о к. Тот же вы вод 12 соединен с концевыми выводами первичных обмоток Ы через вентили 15 и 16 с их прямой проводимост ью, направленной от концевых выводов первичных обмоток к вывоОЬ 4ду 12. Во втором варианте устройствавторичная - выходная обмотка 4 отсутствует, а нагрузка подключается к обмотке 5 самоподмагничивания через разделительный конденсатор 17,Преобразователь частоты работаетследующим образом.Однофазное напряжение исходной частоты, снимаемое с вцводов 10 и 12 с помощью Фазосдвигающего конденсатора 11,преобразуется в двухфазное напряжение,сдвинутое одно относительно другогона 90 эл. град, Каждое порознь напряЖение выпрямляется двухполупериоднымивцпряетелями и подаются на первичныеобмотки преобразующего трансформатораф,со сдвигомна 90, В результате сложения магнитных потоков в магнитопроводе образуется результирующее - суммарное магнитное поле, равное сумме магнитных полей, получаемых от токов в каждой первичной обмотке 2 и 3 преобразующего трансформатора 1. Выпрямленное двухполупериодное натяжение илиток в первичных обмотках, а такжемагнитный. поток в магнитопроводе можно представить рядом Фурье , ограничиваись по Ь-ой гармонике включитель"но.Тогда ток в первой первичной обмотке 2 и магнитный поток записан рядомФур ье:Э-- - - 0052 ШФ - - СОВ 4 М 1- 44 е1З 2,З 42"- - ф - сова - - со 54 ю+- МеР й Э Э 5+ " совбиФ-.-Суммарный магнитный поток в сердечнике магнитопровода будет равен сумме: ЭФЗ +3 = с 054 ш 2 у щуИз полученного уравнения видно, что магнитный поток в сердечнике преобразующего трансформатора содержит993406 5постоянную составляющую магнитного потока и переменную составляющую магнитного потока синусоидальной форьы учетверенной частоты.Доя компенсации (устранения) постоянной составляющей магнитного потока служит компенсационная обмотка самоподмагничивания, создающая магнитный поток, равный и встречно направленный постоянному магнитному гютоку, обусловленному несинусоидальными токами в первичных обмотках преобра" зующего трансформатора. Ток самоподмагничивания в обмотке 5 регулируется переменным резистором 9, диод 8 служит для получения гюстоянного по направлению тока самоподмагничивания, дроссель 7 - дпя.сглаживания тока, конденсатор 6 - для подавления высших гармоник, а конденсатор 17 - для развязки цепи нагрузки в случае рименения второго схемного варианта.Принципиально, предлагаемое устройство остается пригодным и для получения удвоенной частоты, для чего необходимо отключить от сати одную любую из первичных обмоток преобразующего трансформатора,Преобразователь частоты имеет ряд существенных достоинств и преимуществ по сравнению с известными : содержит всего лишь один преобразовательный электромагнитный элемент, сравнительно малое количество диодов и вспомогательных элементов, позволяет преобразовывать первичную частоту в два и четыре раза, допускает каскадное применение для умножения частоты в еще большее число раз, потому преобразователь частоты найдет широкое применение в раз" личных электротехнических установках, в том числе и для питания газо- разрядных ламп током повышенной частоты. бформула изобретения1. Преобразователь частоты, содержащий трансформатор, на стержняхкоторого расположены первичйая и вторичная, соединенная с выходными выводам, обмотки, а также обмотка самоподмагничивания, соединенная сблоком управления, и двухполупериодный выпрямитель, вход которого сое 1 Р динен с выводами для подключения источника питающего напряжения, а еговыход соединен,с первичной обмоткойпреобразующего трансформатора, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с1 целью расширения пределов преобразования частоты и улучшения формывыходного напряжения, преобразующийтрансформатор снабжен дополнительнойпервичной обмоткой, идентичной ос"20 новной, и введен дополнительный двухполупериодный выпрямитель, вход которого соединен через 4 азосдвигающийэлемент с выводами для подкпюченияисточника питающего напряжения ,. а 25 выход - с дополнительной первичнойобмоткой,2, Преобразователь частоты пои. 1, отличающийся тбм,что, с целью. упрощения и улучшенияЗР формы выходного напряжения, введены догюлнительные выходные выводы,к которым через введенный раздели"тельный конденсатор подкпючена обмотка самогюдмагничивания,3. Преобразователь частоты пои. 2, отлич.ающий ся тем,что к дополнительным выходным выводам через разделительный конденсатор подключена часть обмотки самощ подмагничивания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ 570964, кл. Н 02 И 5/16, 1975.2. Авторское свидетельство СССР .И 790086, кл. Н 02 М 5/16, 1978.993406 Ю ю ректор Г Решетни Тира Подпи аказ а СССРытийнаб.,ого комит ений и от 5, Раушск роектная, 4"Патент", г, Ужгоро ли ал Составитель Л. Устинки едактор В, Пйлипенко Техред О. Неце К9/73НИИПИ Государст венпо делам изобре113035, Иосква, Ж 81 1