Трехфазный умножитель частоты Советский патент 1992 года по МПК H02M5/27 

ка, исключается обмотка подмагничивания, а сердечник трансформатора выполняется в виде трехфазного магнитосвязанного маг- нитопровода стержневого типа.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема умножителя частоты; на фиг. 2 - изменение кривы-х фазного и линейного напряжения, наведенных в обмотках трансформатора при различных углах включения тиристоров и при условии, что ЭДС самоиндукции отсутствует и преобразователь работает без нагрузки; на фиг. 3 - осциллограммы кривых напряжений на одной из обмоток умножителя при различных углах включения тиристоров и работе на активно-индуктивную нагрузку.

Трехфазный умножитель частоты (фиг. 1) состоит из сердечника трансформатора 1, выполненного в виде трехфазного магнитосвязанного магнитопровода стержневого типа с намотанными на его стержнях первичными обмотками 2-13 и вторичными обмотками 14-16, тиристоров 17-28, управление которыми осуществляется от фазосдвигающего устройства (не показано)

Умножитель частоты работает следующим образом.

Рассмотрим работу первой группы обмоток 2-7. подключенных через тиристоры 17-22 по схеме звезды к трехфазной сеги. В момент времени ti (фиг. 2) подачей управляющего импульса включается тиристор 17 и по первичной обмотке 2 фазы А начинает протекать ток. На концах зажимов обмоток фазы А наводится ЭДС, а поскольку магни- топровод является магнитосвязанным и имеет симметричную систему, то в обмотках фазы В и С будут также наводиться ЭДС по величине в два раза меньшей и противоположной по знаку. В момент времени t2, ts включаются соответственно тиристоры 22 фазы С и 19 фазы В. Последовательность включения тиристоров для данной схемы ...-17-22 -19-18-21 -20- ...

На фиг. 2 приведены кривые напряжений на входе умножителя (а) изменение кривых фазного напряжения, наведенного в обмотках тоансформатора при включении перечисленных тиристоров Б моменты времени .. ti 12 гз 14 t j-t6- . (Ь) при большем угле управления (в), а также изменение кривых линейного напряжения для разных углов включения тиристоров (г д). Для обмоток 8-13, включенных по схеме треугольника, последовательность подключения их через тиристоры к источнику питания будет аналогичной. Порядок включения тиристоров соответственно ...-23 - 28 - 25 - 24 - 27 - 26 -... При работе трехфазного

умножителя частоты в режиме учетверителя одновременно используются первичные цепи схемы звезды и схемы треугольника. Порядок включения тиристоров для фазы А ...- 17-23-18-24 -... Для фазы В и фазы С включение тиристоров производится в той же последовательности со сдвигом фазы управляющих импульсов соответственно на 2/3 и на 4/3 п.

На осциллограммах напряжений одной

из обмоток умножителя фиг. 3 можно проследить процесс формирования результирующего напряжения учетверенной частоты. Угол включения тиристоров составляет

165°, ЭДС, формируемые в каждой из обмо- гок, не накладываются друг на друга, кривая результирующего напряжения резко несинусоидальна. Угол включения тиристоров уменьшен и составляет 160°, ЭДС самоиндукции основной фазы накладывается на ближайшую по фазе дополнительную ЭДС. образованную в другой фазе, кривая результирующего напряжения резко несинусоидальна, на осциллограмме видно, что

амплитуда дополнительной ЭДС составляет примерно половину от амплитуды основной ЭДС Угол включения составляет 155°, на ЭДС основной фазы накладываются уже обе дополнительные ЭДС, форма кривой результирующего напряжения уменьшается при зтом незначительно. Уменьшение угла включения до 150° приводит к довольно существенному изменению формы кривой результирующего напряжения, в которой уже

явно преобпадает основная выходная гармоника (учетверенная частота), однако содержание высших гармоник достаточно велико, кривая явно несимметрична относительно оси абсцисс. Угол включения уменьшеи до 145°, кривая результирующего напряжения приближается к синусоидальной, в ней имеются характерные зубцы, соответствующие моментам коммутации тиристоров. Угол включения уменьшен до

предельного значения, составляющего 140°. Кривая результирующего напряжения изменяется плавно, она близка к синусоиде и почти симметрична относительно оси абсцисс.

Для получения на выходе удвоенной часюгы используются обмотки 2-7, включенные через тиристоры 17-22 по схеме звезды к трехфазной сети или обмотки 8-13, включенные по схеме треугольника через тиристоры 23 -28.

Формула изобретения Трехфазный умножитель частоты, содержащий трехфазный трансформатор, на каждом из трех стержней которого расположены две пары первичных обмоток, подключенных к сети через тиристоры, и выходная обмотка, отличающийся тем, что, с целью упрощения за счет отказа от размагничивающей цепи со вспомогательным устройством питания, указанные стержни выполнены магнитосвязанными между собой в виде трехфазного магнитопровода.

UA UB UB

a

1

v v

К К

8

TV

/

д

$Ј/g. 2

ТП7

ГЛ/Ь . /

Атт

A-f

/