Статический ферромагнитный умножитель частоты в четыре раза Советский патент 1988 года по МПК H02M5/16 

-/W-4

.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве однофазного источника питания пЬвьшенной частоты.

Цель изобретения - упрощение умножителя частоты за счет исключения цепи подмагничивания постоянным током.

На фиг.1 приведена принципиальная схема умножителя частоты; на фиг.2 -

эпюры входного и., и выходного и ,

напряжений.,

Умножитель частоты (фиг.1) содер яонт колебательные контуры 1-4,образованные из параллельно соединенных первичных обмоток трансформаторов 5-8 и конденсаторов 9-12 соответст- венно. Первичные обмотки трансформаторов соединены последовательно с входным выводом 13, для подключения |ОДнофазной сети соединено начало об- 1МОТКИ колебательного контура 1, а с 1входным вьшодом 14 соединен конец 1обмотки колебательного контура 4. J. Вторичные обмотки трансформаторов соединены зигзагом так, что ко- (нец вторичной обмотки трансформато- jpa 5 соединен с началом вторичной обмотки трансформатора 7, конец которой соединен с концом вторичной об- Йотки трансформатора 6„ Начало вторичной обмотки трансформатора 6 сое,- ринено с концом вторичной обмотки |грансформатора 8, начало которой, а 1гакже начало вторичной обмотки транс форматора 5 соединены с выходными ьюодами 15 и 16, соответственно,для тодключения нагрузки 17. I Умножитель частоты работает сле- уияцим образом,

I При включении умножителя частоты источнику однофазного синусоидаль- його напряжения Ugjj частоты f 50 Гц сердечники магнитопровода франсформаторов 5-8 насыщаются и, Йеледствие наличия незначительного Остаточного магнитного потока в сердечниках, в колебательных контурах I - 4 возникает небольшой ток четной 1 армоникио Проходя по вторичным об- моткам трансформаторов 5-8, этот foK создает небольшую намагничиваю- Цую силу, которая, складываясь с намагничивающей силой частоты f первичных обмоток трансформаторов 5-8, создает добавочный постоянный магнит Иый поток в сердечниках, т.е. проис- х|одит эффект выпрямления магнитного потока. Постоянный магнитный поток благодаря наличию конденсаторов 9-12 направлен л так,что усиливается поляризация сердечников и увеличивается ток четной гармоники в колебательных контурах I - 4„ Это вызывает дальнейшее увеличение намагничивающей силы и, соответственно, постоянного магнитного потока„ Этот процесс заканчивается при такой степени насыщения сердечников, когда постоянный магнитный поток перестает возрастать

Подбором конденсаторов 9-12 устанавливают фазовые соотношения так, чтобы векторы напряжений U, (колебательного контура 1) и Uj (колебательного контура 2) опережали вектор тока i gx (однофазного источника питания) на 45 эл,град„, а векторы напряжений UJ (колебательного контура З) и U; (колебательного контура 4} отставали от вектора тока Iд на 45 эЛо град. Благодаря указанным фазовым соотношениям первые гармоники магнитных потоков, пронизывающих сердечники магнитопроводов трансформаторов 5-8, взаимно сдвинуты на 90 эл.градо, вторые - на 180 эл.град четвертые - на 360 эл.град. В кривой магнитного потока третьи и другие гармоники отсутствуют, так как напряжение Ug однофазного источника питания синусоидально Вторичные обмотки трансформаторов 5-8 соединены зигзагом При таком способе соединения Вторые гармоники и наводимые ими ЭДС в цепи вторичных обмоток транс- форматороВ 5- 8 взаимно уничтожаются, а ЭДС четвертой гармоники складываются и на выходных вьшодах 15 и 16 образуется напряжение U щ|;, умноженной в четыре раза частоты источника питания

Их осциллограммы (фиг„2) видно, что частота напряжения Ug, на выходе умножителя частоты имеет четырехкратную частоту по отношению к частоте источника питания

Формула изобретения

Статический ферромагнитный умножитель частоты в четыре раза, содержащий четыре насьш1енных трансформатора, на стержнях каждого из которых расположены одна первичная и одна вторичная обмотки и два конденсатора, причём первичные обмотки трансформаторов образуют цепь, включенную

между входными выводами для подключения питающей сети, отличающийся тем, что, с целью упроще- иия за счет исключения цепи подмагни- чивания постоянным током, дополнительно введены два конденсатора, причем первичные обмотки трансформаторов в указанной цепи соединены последовательно и каждая из них зашунти- рована одним из указанных конденсаторов, начало вторичной обмотки перво , jg085084

го трансформатора и начало вторичной обмотки последнего трансформатора образуют выходные выводы для подключения нагрузки, конец вторичной обмотки первого, трансформатора соединен с началом вторичной обмотки третьего трансформатора, своим концом соединенной с концом вторичной обмотки второго трансформатора, началом соединенной с концом вторичной обмотки последнего трансформатора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве однофазного источника питания повьпиенной частоты,. Цель изобретения - упрощение устройства за счет исключения цепи подмагничивания постоянным токомо Умножитель частоты содержит колебательные контуры 1-4, образованные из параллельно соединенных первичных обмоток трансформаторов 5-8 kjooH kxxy-l и конденсаторов 9-12 Все контуры соединены последовательно и включены между входными вьшодами. Вторичные обмотки трансформаторов соединены в зигзаг о При прохождении тока по первичным обмоткам трансформаторов благодаря наличию остаточного магнитного потока в сердечниках в колебательных контурах возникает ток четвертой гармоникио Этот ток, проходя по вторичным обмоткам, создает намагничивающую силу, которая, складываясь с намагничивающей силой первичных обмоток, создает дополнительный постоянный магнитный поток в сердечниках При этом происходит эффект вьшрямления магнитного потока. Конденсаторы 9-12 способствуют дальнейшему увеличению постоянного магнитного потока, а также устанавливают необходимые фазовые соотношения между контурами, позволяющие получить на нагрузке напряжение, частота которого выше частоты напряжения сети в четыре раза 2 ил jef (Л CX). ел о 00

ЧААЛЛЛЛААА/v,

сриг.г

,

вых