Трехфазный статический ферромагнитный удвоитель частоты Советский патент 1987 года по МПК H02M5/16 

разные стержни 1-12, верхнюю 1,3,5,7, 9,11 и нижнюю 2,4,6,8,10,12 группы стержней, состыкованных соответствен-- но с верхними и нижними плоскостями наружного и внутреннего кольцевых ярм, катушки первичной 15 и вторичной 16 обмоток и катушки обмотки под- магничивания 17. Шаг по окружности между смежными стержнями каждой группы равен 60, а между соседними стержнями разных групп 30. Катушки обмотки подмагийчивания соединены последовательно и таким образом, чтобы направления постоянных магнитодвижущих сил в любых двух соседних стержнях разных групп были противоположны

1

Изобретение относится к электротехнике, в .частности к ферромагнитны умножителям частоты в четное число раз, и может быть использовано, например , для привода электроверетен и турбомолекулярных насосов, деревооб- рабатывакяцих станков, в индукционных печах для нагрева, закалки и плавки металлов, про1«1тпеиных озона- торах, устройствах для испытания вит ковой изоляции трансформаторов.

Цель изобретения - снижение массы магнитопровода.

На фиг. 1 представлен трехфазный статический ферромагнитный удвоитель частоты, общий вид} на фиг.2 - схема пространственного стыкового симметричного магнитопровода, а также схема соединения расположенных на U-об- разных стержнях катушек первичной и вторичной обмотки, соединенных в звезду, и катушек обмотки подмагни- чивания постоянным током; на фиг.З - векторная диаграмма МДС первой гар- МОНИКИ катушек первичной обмотки.

Трехфазный статический ферромагнитный удвоитель частоты содержит и-образные стержни 1-12: верхннио 1,3,5,7,9,11 и нижнкяо 2,4,6,8,10, 12 группы (фиг.1 и 2), .обозначенных так же как и действукяцие в них МДС первой гармоники фиг.З), состыко- :ванйых соответственно с верхними и нижними плоскостями наружного 13 и

по знаку. Расположение одного нз ярм внутри другого соосно с ним и на одном уровне позволяет выбрать такое расположение U-образных стержней, при котором в качестве стыковых для стержней верхней и нижней групп используются обе плоскости ярм. Это приводит к лучшему заполнению активными элементами внутреннего объема устройства, к снижению расстояния между осями вертикальных участков соседних стержней, состыкованных с внутренним ярмом, а следовательно, к значительному снижению размеров внутреннего ярма по сравнению с внешним. 3 ил.

внутреннего 14 кольцевых ярм, катушки 15 первичной: и вторичной 16 обмоток и катушки обмотки 17 подмагни- чивания, причем шаг по окружности между смежными стержнями каждой группы равен 60, а между соседними стержнями разных групп 30 tфиг. 1).Катушки обмотки подмагничивания соединены последовательно и так, что направления постоянных МДС в любых двух соседних стержнях разных групп противоположны по знаку.

Устройство работает следуюшим образом.

При подключении зажимов 18 - 20 (фиг.2} к трехфазному источнику постоянного тока в результате совместного действия переменной и постоянной ВДС в магнитопроводе создается несинусоидальное магнитное поле, содержащее, кроме основной, преимущественно четные гармоники, наибольшую амплитуду среди которых имеет вторая гармоника. При соотношении чисел витков 1:Уз :1 у каждой из двух диаметрально противоположных групп встречно-последовательно соединенншх катушек каждой фазы первичной обмотки обр зуется двенадцатифазная симметричная система ЩС первой гармоники, при этом временной угол сдвига между МДС первой гармоники соседних стержней разных групп ог (фиг.З). Такое расположение катушек каждой фа

зы первичной обмотки обеспечивает снижение результирующего потока, проходящего через участки ярм между со- Седними-стержнями разных групп, что позволяет при данном количестве стержней уменьшить почти вдвое сечения ярм.

Временной угол сдвига между МДС четных гармоник, действующих на i-ом и J-OM стержнях, составляет

ot. cг л) + К 180

J i,j

гдео/i ;- временной угол между ЩС певой гармоники i-ro и J-ro стержней; О - порядок гармоники;

, если постоянная МДС i-ro стержня совпадает по знаку с постоянной МДС J-ro стержня, и К), если постоянная МДС отличается по знаку.

Временной угол сдвига между ЩС нечетных гармоник

i:j c :,j(v-o, ,

Каждая фаза вторичной обмотки обмотки образуется согласно последовательным соединением четырех катушек, расположенных на стержнях 1,4,7 и 10 3,6,9 и 12; 5,8,1 и 2. Временной угол сдвига между МДС каждой фазы второй гармоники, действующих на этих стержнях, составляет

,4. 2+0-180 360,

где о/,90(фиг.3 ), а между МДС второй гармоники разных фаз

3 V2+0

180° 120.

МДС высших гармоник наведут в катушках выходной обмотки ЭДС высших гармоник, имеющих тот же временной угол сдвига. Поэтому в каждой фазе вторичной обмотки ЭДС второй гармоники арифметически суммируются. ЭДС других гармоник от первой до девятой включительно (кроме второй), суммируясь в линейных напряжениях вторичной обмотки, обраш,аются в нуль.

0

0

Предлагаемое в данном устройстве расположение одного из ярм внутри другого соосно с ним и на одном уровне позволяет выбрать такое расположение и-образных стержней, при котором в качестве стыковых для стержней верхней и нижней групп используют-ся обе плоскости ярм. Это приводит к лучшему заполнению активными элементами внутреннего объема устройства, к снижению расстояния между осями вертикаль- - ных участков соседних стержней, состыкованных с внутренним ярмом, а следовательно, к значительному снижению размеров внутреннего ярма по сравне-i ;Нию с внешним. Формула изобретения

Трехфазный статический ферромагнитный удвоитель частоты, содержащий пространственный симметричный магнитопровод, состоящий из двух кольцевых ярм, между торцакш которых равномерно по окружности расположены 5 двенадцать стержней, первичную трехфазную обмотку, каждая фаза которой состоит из двух одинаковых последовательно-встречно соединенных групп последовательно-встречно соединенных катушек с соотношением чисел витков 1:Уз :1, причем одноименные катушки разных групп каждой фазы размещены на диаметрально противоположных стержнях, а группы - равномерно по окружности, вторичную трехфазиую об-с мотку, каждая фаза которой состоит из четырех последовательно-согласно соединенных одинаковых равномерио по окружности размещенных катушек, и обмотку подмагничивания, состоящую из двенадцати катушек, соединенных . : последовательно-встречно,- отличающий ся тем, что, с целью снижения массы, ярма расположены одно в другом соосно и в одной плоскости, а стержни U-образные и состы- кованы через один с противоположными плоскостями наружного и внутреннего ярм.

0

5

5

W 2

Редактор М.Бланар

Составитель В.Герих Техред Л.Сердюкова

Заказ 3122/53Тираж 659Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Корректор Л,Пилипенко