Удвоитель частоты Советский патент 1986 года по МПК H02M5/16 

28 напряжения. Первичная обмотка 13 трансформатора х12 каждого блока 1, 2,3 подключена к обищм точкам соединения внешнего источника и дросселя двух других блоков соответственно. Напряжения источников 26-28 сдвинуты относительно друг друга на 120 эл.град. Введение третьего блока, третьего внешнего источника йапряжё

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано в качестве источника энергии повышенной частоты, в частности для питания электродвигателей.

Цель изобретения - улучшение мас- согабаритных показателей При получении трехфазного выходного напряжения косинусоидальнои формы.

На фиг.1 приведена схема удвоителя частоты; на фиг.2 - временные диаграммы; на фиг.З - вёбер-ампер- ная характеристика дросселя, воздействующее на дроссель потокосцепле- ниЁ и отклик тока.

Удв онтель частоты содержит три блока 1-3, каждьй из которых включает в себя выпрямительный мост, выполненный на диодно-транзисторных ключах последовательного типа, составленных из транзисторов 4 - 7, и полупроводниковьпс диодов 8-11 соответственно, управляющий трансформатор 12 с одной первичной обмоткой 13 и четырьмя вторичными обмотками 14 - 17, подключенными к управляющим электродам транзисторов 4 - 7, дроссель 18, вьюод которого подключен к входному зажиму 19 выпрямительного моста и, выходной трансформатор 20, первичная обмотка 21 которого подключена к выходным зажимам 22 и 23 выпрямительного моста. При этом входные зажимы 24 вьтрямительных мостов блоков 1-3 соединены между собой. другим выводом 25 дросселей 18 и входным зажимом 24 вьтрямитель- ньк мостов включены внешние однофазные источники 26-28 напряжения для питания блоков 1-3 соответствен- но. Первичная обмотка 13 управляющее

НИИ и введение в к&ждый блок дроссе- ля IS позволяют,получить трехфазное выходное напряжение крсинусоидальной формы с удвоенной частотой, а т.к.. постоянная составляющая тока протекает по цепям с малым сопротивлением, повышается КПД и достигается-поставленная цель. 3 ил.

го трансформатора 12 каждого блока 1-3 подключена к общим точкам соединения внешнего однофазного источника напряжения и дросселя двух других блоков 2,3; 3,1; 1,2 соответственно. Напряжения внешних источников 26-28 сдвинуты относительно руг друга на 120 эл.град. Зажимы 29 и 30 вторичных обмоток 31 транс- форматоров 20 блоков 1-3 образуют трехфазный выход устройства.

Удвоитель частоты работает Следующим .образом.

Так как первичная обмотка 13

управляющего трансформатора 12 блока 1 подключ ена к источникам 27 и 2.8, -то напряжение U., на ней .будет н.а 90 эл. град, отставать от напряжения источника 26 (фиг.2а). В первую половину периода Т входных колебаний в открытом состоянии находятся транзисторы 4 и 6, во вторую половину периода Т - транзисторы

5 и 7, так как на их базы поступа- ют отрицательные напряжения соответг ственно и 11;,б,17 с обмоток 14,

16 и 15,17 (фиг.2а). Допустим, - что сопротивление нагрузки, подключаемое к выход ным зажимам 29 и 30 устройства весьма мало, тогда дроссель 18 с помощью вьшрямительвого моста, .составленногЬ из транзисторов 4-7 И полупроводниковых диодов 8 - 11 будет в течение всего периода Т непосредственно подключен к источнику 26 напряжения. В этом случае потоко- сцепление f дросселя.18 отстает от напряжения U на нем .на 90 эл.град. (фиг.2 а ). При воздействии потоко-: сцепления ,на нелинейную вебер-ампер- ную характеристику дросселя 18 через

последний будет протекать ток i, форма которого отличается от синусоиды (фиг.3ft ,& ). Таким образом, источник 26 напряжения совместно с дросселем 18 представляют собой ис- точник тока i, форма которого отличается от синусоиды (фиг.2 б). В первую половину периода Т ток i протекает через первичную обмотку 21 выходного трансформатора по следующей депи: дроссель .18 - зажим 19 - транзистор 4 - диод 8 - зажим 22 - обмотка 21 - зажим 23 - транзистор 6 - диод 10 - зажим 24 - источник 26 - зажим 25 - дроссель 18. Во вторую половину периода Т ток i через дроссель 18 протекает в- другом направлении (фиг.2 б) по цепи: дроссель 18 - зажим 25 - источник 26 - зажим 24 - транзистор 7 - диод 11 - зажим 22 - о бмотка 21 - зажим 23 - транзистор 5 - диод 9 - зажим 19 - дроссель 18. Отсюда следует, что через первичную обмотку 21 ток протекает в одном направлении. При использовании дросселя 18

с квадратичной вебер-амперной характеристикой (фиг.Зб) ток i , имеет косинусоидальную форму (фиг.26 ), поэтому напряжение на выходных зажимах 29 и 30 устройства будет также косинусоидальным. Так как процессы в блоках 1-3протекают сосдвигом на I20 эл.,град., тона зажимах29иЗО блоков 1-3 образуется трехфазная системавы- ходного напряжения удвоенной частоты .

Применение пре длагаемого устройства позволяет получить трехфазное выходное напряжение косинусоидальной формы с удвоенной частотой. При этЪм достигается также высокий КПД уст- фойства, так как постоянная составляющая тока i (фиг.26:,) протекает ло цепям, имеющим малое сопротивление. Формула изобретения

Удвоитель частоты, содержащий два однофазных источника переменного

10

5ю- 20

15

249673. .

. напряжения и два блока, каждый из которых состоит из выпрямительного моста, каждое плечо которого выполнено в виде последовательно соединенных диода и транзистора/ и управляющего трансформатора с одной первичной и четырьмя вторичными обмотками, причем в каждом блоке первый входной зажим выпрямительного моста соединен с одним вьшодом одного из источников переменного напряжения, а каждая из вторичных обмоток управляющего транс« форматора подключена к управляющим электродам одного из транзисторов моста, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабарит- ных показат елей при получении трехфазного выходного напряжения косину соидальной формы, дополнительно введены третий однофазный источник переменного напряжения и третий идентичный блок, а каждый из трех блоков дополнительно снабжен дросселем, включенным между вторым входным зажимом выпрямительного моста и другим вьшодом соответствующего источника переменного напряжения, и-выходным трансформатором, первичная обмотка которого подключена к выходным зажимам выпрямительного моста, а вторичная - вместе с вторичными обмотками дополнительных трансформаторов других блоков образует трехфазный выход, причем нап ряжения однофазных источников переменного напряжения сдвинуты относительно друг друга на 120 эл. град., первые входные зажимы выпрямительных мостов всех блоков объединены между собой, а пер- , вичная обмотка управляющего трансформатора каждого блока включена между общими точками соединения указанных вьшодов однофазных источников переменного напряжения с соответствую-. щими дросселями двух других блоков.

25

30

35

40

45

Vf3.tS,t7 «

фиг. I

f t

/

фиг.З

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника энергии повышенной частоты. Цель изобретения - улучшение массо-габаритных показателей при ползгчении трехфазного выходного напряжения косинусоидальнои формы. Удвоитель частоты содержит три блока 1,2,3, каждый из которых включает выпрямительньй мост, вьшол- ненный на диодно-транзисторных ключах последовательного типа, управляющий трансформатор 12 с первичной обмоткой 13 и вторичными обмотками 14-17, подключенными к управляющим электродам транзисторов 4-7 выпрямительного моста, дроссель 18 и выходной трансформатор 20. Дроссель 18 подключен к входному заж;иму 19 выпрямительного моста. Первичная обмотка 21 трансформатора 20 подключена к выходным зажимам 22, 23 вьшря- мительного моста. Входные зажимы 24 выпрямительных мостов блоков 1,2,3 .соединены между собой. Между свобод- . ным вьгоодом дросселя 18 и входным зажимом 24 каждого блока включены внешние однофазные источники 26,27, с (Л с 23 30 ю со О) 00 Ь гз 30

,Составитель Л.Устинкина

Редактор: В.Иванова Техред Л,ОлейникКорректор С,Шекмар

4337/57

Тираж 631Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4