Трехфазный учетверитель частоты Советский патент 1984 года по МПК H02M5/27 

Изобретение относится к преобразователям частоты, в частности к ум ножителям трансформаторного типа, и может найти применение для индукционного нагрюва, сварки, в выпрями тельных установках для питания люми несцентных светильников, радиоаппаратуры, .устройств автоматики, в качестве источника питания озонаторов быстроходных двигателей различных переносных инструментов, строительных машин и т.д. Известен трехфазный умножитель частоты Cl. Недостатком его явяется невозмож ность получения частоты, учетверенной по отношению к частоте сети. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является умножитель частоты на четыре, содержащий два трехфазных трансформатора, на стержнях каждого из которых расположены по две пары первич ных обмоток, соединенных между собой через тиристоры и соответствующим образом с аналогичными обмотками другого трансформатора, а также обмотка подмагничивания и выходная обмотка, блок управления, выполненный на основе фазосдвигакяцих узлов Недостатками этого умножителя являются сравнительная сложность (из-за необходимости в двух трехфаз ных трансформаторах ), ограниченный диапазон регулирования, повышенный расход активных материалов и невысо кие энергетические показатели. Цель изобретения - упрощение, уменьшение расхода активных материа лов, расширение диапазона регулирования и улучшение энергетических по казателей. Поставленная цель достигается тем, что в трехфазном учетверителе частоты, содержащем трехфазный тран форматор, на каждсян их трех стержне которого расположены две пары первичных обмоток, обмотка подмагничивания и выходная обмотка, а также блок управления, выполненный на основе .фазосдвигающих узлов, причем одни противоположные по полярности концы каждой из шести пар первичных обмоток соедин.ены между собой через пары последовательно соединенных тиристоров, точки соединения которых образуют фазные силовые входные выводы, другие противоположные по полярности концы первых трех пар пер вичных обмоток связаны между собой в общую точку для подключения ее к нулевой точке питающей сети, другие противоположные по полярности концы ка.ждой из вторых трех пар связаны между собой и с точкой соединения указанных тиристоров, подключенных у обмоткам сосед1эе;го стержня, проти- 45 воположные по полярности концы первичных обмоток каждой из шести пар соединены между собой непосредственно, обмотки вторых трех пар по полярности относительно тиристоров включены аналогично полярности обмоток первых трех соответствующих пар обмоток, расположенных на одних и тех тех же стержнях, а обмотки подмагничивания трех стержней соединены между собой также непосредственно. На фиг. 1 представлена принципиальная схема умножителя частоты в четыре раза с однофазным выходом; на фиг, 2 - то же, с трехфазным выходом; на фиг. 3 - кривые изменения напряжения. Умножитель частоты состоит из тиристоров 1 - 4, дросселя в цепи постоянного тока 5, сердечника б броневого или стержневого типа, на котором расположены первичные обмотки 7 - 10 вторичная обмотка 11 и обмотки подмагничивания 12, Управление тиристорами осуществляется от фазосдвигающего устройства 13, На первичные обмотки подаются фазное и линейное напряжения, сдвинутые относительно друг друга на угол л/2, Кривые изменения этих напряжений во времени показаны на фиг, Зо, где 14 - фазное U а 15 - линейное Ugj. напряжения, В момент времени, когда напряжения и UBP на соответствующих тиристоргис начинают отклоняться от своей амплитуды в сторону уменьшения до величины более чем 0,7и,т включаются соответствующие тиристоры подачей управляющих импульсов от фазосдвигакнцего устройства 11 и по первичным обмоткам протекают униполярные токи учетверенной частоты по отношению к частоте источника питания, . При уменьшении тока тиристоров до значения меньшего, чем ток удержания, тиристоры закрываются. Так как при уменьшении тока через тиристоры в обмотках возникают ЭДС самоиндукции, которые увеличиваются за счет намагничивающей силы постоянного тока, то в обмотках трансформаторов, наводится напряжение 16 учетверенной частоты. Изменением фазы управлякхцих импульсов, подаваемых на тиристоры, можно регулировать выходное напряжение умножителя от О до максимальной величины (кривая 17, фиг. 3 в). . Возможная модуляция выходного апряжения устраняется специальной одстройкой фазы управлякяцнх импульов. Диапазон регулировки фазы управления тиристоров для предлагаемого

умножителя составляет О - ЗГ/4,

Данная схема-не требует дпя ашения тиристоров специального коммутирующего устройства, коммутация осуществляется естественным образом при переходе тока тиристора через нуль. ..

Действительная кривая выходного напряжения при холостом ходе и ПРИ

нагрузке мало чем отличается от идеализированной.

Умножитель с трехфазным выходом (фиг. 2 ) включает в себя три умножителя с однофазным выходом, при этом выходные обмотки могут быть соединены либо в звезду, либо в треугольник. В связи с этим на линейных напряжениях исключается третья и кратные трем гармоники..

ТРЕХФАЗНЫЙ УЧЕТВЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий трехфазный трансформатор, на каждом из трех стержней которого расположены две. пары первичных обмоток, обмотка по магничивания и выходная обмотка, а Также блок управления, выполненный на основе фазосдвигакхцих узлов, пр чем одни противоположные по полярности концы каждой из шести пар первичных обмоток соединены между собой через пары последовательно соединенных тиристоров, точки соед нения которых образуют фазные сило О 00 вые входные выводы, другие противоположные по полярности концы первых трех пар первичных обмоток связаны между собой в общую точку для подключения .её к нулевой точке питающей сети, другие противоположные по полярности концы Кс1ждой из вторых трех пар связаны мё;хду собой и с точкой соединения указанных тиристоров , подключенных к обмоткаг-. соседнего стержня, отличающийс я тем, что, с целью упрощения, уменьшения расхода активных материалов, расширения диапазона регулирования и улучшения энергетических показателей, противоположные по полярности концы первичных обмоток каждой из шести пар соединены между собой непосредственно, обмотки вторых трех пар по полярности относительно тиристоров включены аналогично полярности обмоток первых трех соответствующих пар обмоток, расположенных на одних и тех же стержнях, а обмотки подмагничивания трех стержней соединены между собой также непосредственно.

Pt/f.S