Ферромагнитный ушестеритель частоты Советский патент 1983 года по МПК H02M5/16 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника энергии повышенной частоты в различных областях техники.

Известен ферромагнитный ушестеритель частоты, построенный по принципу раздельного умножения, который состоит из соединенных но каскадной схеме умножения ферромагнитного утроителя частоты, мостового удвоителя частоты и согласующих трансформаторов 1J.

Недостатком данного устройства является повышенный уровень побочных гармоник в спектре выходного напряжения.

Наиболее близок к предлагаемому ферромагнитный, ушестеритель частоты, содержащий магнитопроводы с расположенными на них входными обмотками, соединенными в.звезду, концы которой соединены с выводами для подключения трехфазного источника питающего напряжения, выходными обмотками, соединенными в цепь, подключен, ную к выходным выводам, дополнительные обмотки, соединенные через конденсатор в последовательную замкнутую цепь, и обмотки управления, соединенные последовательно в цепь, подключенную через фильтрнробку к источнику постоянного напряжения 2.

Недостаток Л1звестного ферромагнитного ущестерителя частоты состоит в том, что в спектре выходного напряжения содержатся нечетные гармоники. Это обусловлено неидентичностью параметров магнитонроводов и обмоток удвоителя частоты, а также асимметрией трехфазной системы питающего напряжения и приводит к ухудшению фор.мы выходного напряжения. Кроме того, известное устройство имеет значительные массогабаритные показатели из-за большого количества используемых . магнитопроводов: три магнитопровода с обмотками, включенными по схеме утроителя частоты, и два магнитопровода с обмотками, включенными по схеме удвоителя частоты.

Цель изобретения - улучшение формы выходного напряжения путем уменьшения уровня побочных гармоник в его спектре и улучшение массогабаритных показателей.

Поставленная цель достигается тем, что в ферромагнитном ушестерителе частоты, содержащем магнитопроводы с расположенными на них входными обмотками, соединенными в звезду, концы которой соединены с выводами для подключения трехфазного источника питающего напряжения, выходными обмотками, соединенными в цепь, подключенную к выходным выводам, дополнительные обмотки, соединенные через конденсатор в последовательную замкнутую цепь, и обмотки управления, соединенные носледоватегьно в цепь, подключенную через фильтр-пробку к источнику постоянного на

пряжения, используют три магнитопровода, каждый из которых выполнен с двумя окнами в ортогональных направлениях, в одном из которых расположены одна входная и одна дополнительная обмотки, а в другом - одна обмотка управления и одна выходная обмотка.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема ферромагнитного ущестерителя частоты; на фиг. 2 - графики,

О поясняющие принцип его работы.

Ферромагнитный ушестеритель частоты содержит трансформаторы 1-3, нагрузочный конденсатор 4, конденсатор 5 поперечной компенсации и фильтр-пробку 6. Магд нитопровод 7 каждого трансформатора 1-3 имеет два окна, расположенные в ортогональных направлениях. В одном окне магнитопровода 7 размещены входные 8 и дополнительные 9 обмотки, в другом - обмотки 10 управления и выходные обмотки 11. Обмот0 ки 8 и 9 трансформаторов 1-3 соединены по схеме утроителя частоты, к выходу которого подключен нагрузочный конденсатор 4. Обмотки 10 и 11 соединены последовательно и образуют соответственно цепь подмагничивания и выходную цепь устройства. Магнитопроводы 7 могут быть выполнены на витых разрезных сердечниках, повернутых на 90°, или изготовлены из феррита

в виде, битора..

Ферромагнитный ушестеритель частоты

0 работает следующим образом.

При подключении ушестерителя к источнику трехфазного напряжения с частотой ц; на нагрузочном конденсаторе 4 и, следовательно, на обмотках 9 трансформаторов 1-3 появляется напряжение с частотой ЗЬУ. При

этом во входном направлении ох (фиг. 2 б) ферромагнетика каждого из трансформаторов 1-3 воздействуют индукции с частотами Зи создаваемые напряжениями на обмотках 8 и 9, а в выходном (ортогональном) направлении оу - постоянная индукция, создаваемая тОком подмагничивания обмоток 10. Напряженность магнитного поля h ,в любом направлении oz ферромагнетика связана с индукцией в нелинейной зависимостью (b) (фиг. 2а). Во входном на5 правлении ох индукция изменяется по закону Ьх Ь со5 +Ь со53г(гдеТ isJt), в выходном направлении ру индукция by bo (фиг. 26). Задавая различные значения Т от О до 2ff, находят индукцию Ь в направлении oz ферромагнетика как геометрическую сумму

0 векторов Ьх и by (фиг. 2 в), затем по графику на фиг. 2 а определяют напряженность h, которая совпадает по направлению с индукцией b и, наконец, проектируют вектор h на ось оу. На фиг. 2 проиллюстрирован порядок определения ИуДляТ 0 и приведена (ф(2г) зависимость hy(Sr). Так как период функции. Ну (-с) равен s:, то в спектре напряженности магнитного поля содержатся только четные

ФЕРРОМАГНИТНЫЙ УШЕСТЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий магнитопроводы с расположенными на них входными обмотками, соединенными в звезду, концы которой соединены с выводами для подключения трехфазного источника питающего напряжения, выходными обмотками, соединенными в цепь, подключенную к выходным выводам, дополнительные обмотки, соединенные через конденсатор в последовательную замкнутую цепь, и обмотки управления, соединенные последовательно в цепь, подключенную через, фильтр-пробку к источнику постоянного напряжения, отличающийся тем, что с целью улучщения формы выходного напряжения путем уменьщения уровня побочных гармоник в его спектре и улучщения массогабаритных показателей, используют три магнитопровода, каждый из которых выполнен с двумя окнами в ортогональных направлениях, в одном из которых расположеныодна входная и одна дополнительная обмотки, а в другом - одна обмотка управления и одна выходная обмотка.