УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ТРЕХФАЗНОГО ТОКА Российский патент 1994 года по МПК H02M5/16 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических схемах и в установках.

Известны вентильно-трансформаторные преобразователи переменного напряжения [1,2] .

Прототипом изобретения является преобразователь напряжения [2] .

Недостатками прототипа являются невысокие КПД и удельная мощность удвоителя частоты.

Целью изобретения является повышение КПД и удельной мощности удвоителя частоты трехфазного тока.

Положительный эффект от использования изобретения заключается в двухкратном увеличении частоты вращения ротора асинхронных и синхронных электродвигателей и в возможности создания автономной электрической сети с удвоенной частотой.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном удвоителе частоты трехфазного тока, содержащем фазный электромагнитный суммирующий узел и однофазные мостовые выпрямители, входы которых соединены с соответствующими входными выводами для подключения соответствующих фаз и нулевого вывода трехфазной питающей сети, электромагнитный суммирующий узел выполнен в виде фазных обмоток, каждая из которых состоит из двух частей с разным числом витков, причем в каждой фазе часть обмотки с большим числом витков подключена к одному из выпрямителей, вход которого соединен с входными выводами для подключения соответствующего линейного напряжения питающей сети, часть обмотки с меньшим числом витков соединена с выходами одного из выпрямителей, вход которого соединен с входными выводами для подключения соответствующего фазного напряжения питающей сети, а числа витков соответствующих частей фазной обмотки выбраны из условия равенства магнитных потоков, создаваемых этими частями.

На чертеже приведена схема удвоителя частоты трехфазного тока, у которого электромагнитным суммирующим узлом является статор трехфазного синхронного двигателя.

Шесть однофазных мостовых выпрямителей, составленных из диодов 1, подключены входами к трехфазной питающей сети АВС с нулевым проводом. Три выпрямителя подключены к линейным выводам сети, а три - к фазным. Выходы этих трех (фазных) выпрямителей подключены каждый к своей части 2 фазной обмотки электромагнитного суммирующего узла с меньшим числом витков. Выходы трех других (линейных) выпрямителей подключены каждый к своей части 3 фазной обмотки суммирующего узла с большим числом витков. Соединение осуществлено так, что выпрямленные пульсирующие токи в частях 2 и 3 обмотки каждой фазы статора двигателя направлены встречно и сдвинуты относительно друг друга на половину периода. Выравнивание магнитных потоков в частях 2 и 3 обмотки из-за разницы напряжений осуществлено за счет различного числа витков. В качестве суммирующего узла могут быть использованы трехфазный трансформатор или три однофазных силовых трансформатора.

Работает удвоитель частоты следующим образом.

Частота пульсаций на выходах мостовых выпрямителей вдвое превышает частоту питающей сети, в связи с чем магнитный поток, создаваемый частями 2 и 3 обмотки в каждой фазе статора электродвигателя, имеет удвоенную частоту, а сдвиг фазы тока между соседними фазами суммирующего узла составляет 120^о удвоенной частоты сети. Благодаря этому в статоре электродвигателя образуется вращающийся магнитный поток, увлекающий за собой ротор. (56) Бушуев В. М. Электропитание устройств связи. - М. : Радио и связь, 1986, с. 55-59.

Там же, с. 58-59.

Использование: в электрических сетях и в электрических машинах. Сущность изобретения: устройство состоит из шести однофазных мостовых выпрямителей на диодах 1, три из которых подключены к линейным выводам сети, а три - к фазным, и суммирующего узла, выполненного в виде фазных обмоток, каждая из которых состоит из двух частей с разным числом витков, причем часть 3 обмотки с большим числом витков подключена к выходу соответствующего выпрямителя, входом подключенного к линейным выводам сети, а часть 2 обмотки с меньшим числом витков подключена к выходу соответствующего выпрямителя, входом соединенного с фазными выводами питающей сети. Количество витков соответствующих частей каждой фазной обмотки выбрано из условия равенства магнитных потоков, создаваемых этими частями. 1 ил.

УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ТРЕХФАЗНОГО ТОКА, содержащий фазный электромагнитный суммирующий узел и однофазные мостовые выпрямители, входы которых соединены с соответствующими входными выводами для подключения соответствующих фаз и нулевого вывода трехфазной питающей сети, отличающийся тем, что электромагнитный суммирующий узел выполнен в виде фазных обмоток, каждая из которых состоит из двух частей с разным числом витков, причем в каждой фазе часть обмотки с большим числом витков подключена к выходу одного из выпрямителей, вход которого соединен с входными выводами для подключения соответствующего линейного напряжения питающей сети, часть обмотки с меньшим числом витков соединена с выходом одного из выпрямителей, вход которого соединен с входными выводами для подключения соответствующего фазного напряжения питающей сети, а числа витков соответствующих частей фазной обмотки выбраны из условия равенства магнитных потоков, создаваемых этими частями.