Н. Н. ЗОЛОТОЕ Советский патент 1969 года по МПК H02M5/16 

Известен статический ферромагнитный одностуленчатый увосьмеритель частоты, содержащий трансформатор, на стержнях которого расположены первичные обмотки, выполненные из двух секций и л од соединенные к трехфазной сети, и выходную цепь, лодключенную ,к однофазной нагрузке и содержащую конденсатор и общие для каждых двух стержней вторичные обмотки.

Указанный увосьмеритель не обладает :высоким к.п.д. и не обеспечивает минимального количества активных материалов ла единицу мощности.

Основными отличительными особенностями лредлагаемого увосьмерителя является то, что, с целью увеличения к.л.д. и уменьшения активных материалов на единицу мощности, трансформатор выполнен четырехстерлшевым, и секции первичных о бмоток соединены зигзагообразно в общий открытый треугольник, а выходная цепь снабжена дополнительным конденсатором, лричбаМ каждая вторичная обмотка через Конденсатор :подсоединена к однофазной нагрузке.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема увосьмерителя частоты; на фиг. 2 локазаны; а - прииципиальпая схема соединения первичных обмоток открытым треугольником; б-диаграмма напряжений на обмотках схемы, представлениой на ,фиг. 2, а; в - лринципиальная схема загзагообразного соединения первичных обмоток открытым треугольником; г - диаграмма напряжений на обмотках схемы, локазанной на фиг. 2,0; на фиг. 3 - графики зависимости реактивных сопротивлений z от частоты /.

Статический ферромагнитный одноступенчатый увосьмеритель частоты содержит трансформатор, на стержнях /-4 которого расположены секции Нервичных обмото,к 5-12, причем секции 5 и 6 расположены на стержне 1, секции 7 и 8 - на стержне 2, секции 9 и 10 - на стержне 3, секции 11 и 12 - на стержне 4 и подсоединены к трехфазной сети А, В, С. Увосьмеритель также содержит выходную цепь 13, лодключенную -к клеммам 14 и 15 однофазной нагрузки и содержащую конденсатор 16, вторичную обмотку 17, расположенную на стержнях 1, 2 н вторичную обмотку 1, расположенную на стержнях 3, 4.

Трансформатор, таким образом, выполнен четырехстержневым, и секции лервичных обмоток 5-12 соединены зигзагообразно в общий открытый треугольник, а выходная цепь 13 снабжена дололнительньш конденсатором 19, причем каждая из обмоток 17 и JS через конденсаторы 16 и 19 лодсоединена к клеммам 14 и 15 однофазной нагрузки. Числа витков обмоток 5, 7, 10, 12 и 6, 8, 9, 11 относятся между собой как 1 :0,162 и соединены носледовательно, причем магнитные потоки обмоток 5, 7, 10, 12 и 6, 8, 9, 11 каждого трансформатора складываются (фиг. 2, г), а «е вычитаются, как три восьмифаз«ой системе. Обмотки самоподмагничивания 20 соединеиы встречно и замкнуты иа конденсатор 21. Обмотки лодмагничивания 22 соединены .соглаано. В день обмотки 22 иодмагничивания включена .фильтр-пробка 23 для подавления восьмой гармоники. Вторич1ные обмотки 17 и 18 соединены встречно и замкнуты через колдеНСаторы 16 и 19 так, чтобы э.д.с. iBocbмых гармоник образовали две параллельные ветви (на фиг. 1 направление э.д.с. восьмых гармоник Показаны стрелками). При включении к сети электропередач трансформаторов ;по схеме открытого треугольника (фиг. 2, а и б) ,по обмоткам проходят токи, сдвинутые по времени на 60°. Если соединять обмотки этих трансформаторов но схеме зигзаг с числами витков .обмоток 5, 7, 10, 12 и 6, 8, 9, 11 как 1 : 0,162 (фиг. 2, в, г так, чтобы их магнитные потоки складывались, то ма гнитные .потоки обмоток 6, 8, 9, ,11 с числами витков 0,162 создают сдвиг на 7°30, а магнитные лотоки стержней 1, 2 сдвинутся относительно магнитных потоков стержней 3, 4 соответственно на 45°. Образуется четыре вектора, которые попарно сдвинуты на 45°. При .подмагннчивании стержней постоянным токам вторые гармоники э.д.с. стержней 1, 2 и 3, 4 сдвинуты на 90°, т. е. образуют двухфазную систему в обмотках 20, 22, 17, 18. Четвертые гармоники между стержнями /, 2 к 3, 4 находятся в цротивофазе, а восьмые гармоники iB .фазе. При встречном включении обмоток 20 промежуточными гармониками в ни.х четвертые гармсники складываются, а вторые гармоники находятся в квадратуре. При подборе емкости 21 в промежутке между линиями 24 и 25 (фиг. 3) в обмотке 20 будут проходнть токи второй и четвертой гармоник, которые дополнительно лоляризуют сердечннки. Во вторичном замкнутом контуре (обмотки 17, /5 и конденсаторы 16, 19) аналогично вторые гармонИКИ находятся в квадратуре, четвертые гармони-ки складываются, восьмые гармоники вычитаются, а между клеммами 14 и 15 вторые гармоники находятся в квадратуре, восьмые гармоникн э.д.с. образуют две параллельные ветви. При подключении к клеммам 14 и 15 нагрузки конденсаторы 16, 19 образуют продольную компенсацию для нагрузки. Если .настроить контур, образованный вторичными обмотками 17, 18 и конденсаторами 16, 19, в резонанс по восьмой гармонике, то в ЭТО.М Контуре будет проходить частично ток четвертой гармоники и поляризовать дополнительно сердечники, а ток ло второй гармонике будет проходить ничтожно малый, так как сопротивление контура, образованного вторич.ными обмотками 17, 18 и конденсаторами 16, 19 для второй гармоники, намного больше по сравнению с контуром, образованным об.мотками 20 и конденсатором 2. При этом магнитный .поток второй гармоники стремится к нулю. Па выходных клеммах 14, 15 разность потенциалов по второй гармонике определяется падением напряжения в контуре вторичных обмоток 17, 18. Так как сопротивление но второй гармонике контура .вторичных обмоток 17 и 18 ничтожно мало по сравнению с нагрузкой, а сопротивление контура вторичных обмоток 17 и 18 намного больше сопротивления контура обмоток 20 по второй гармонике, то на выходных клеммах 14, 15 напряжение по второй гармонике составит величину нулевого лорядка по сравнению с восьмой гармоникой э.д.с., а в нагрузочной цеди будет проходить только ток восьмой гармоники. Возможен вариант ноляризации стержней 1-4 прОмежуточными гар.мониками при помощи ВЫХОДНЫХ обмоток 17, 18 с исключением обмотки 20. Предмет изобретения Статический ферромагнитный одноступенчатый увосьмеритель частоты, содержащий трансформатор, .на стержнях .которого расположены .первичные обмотки, выполненные из двух секций и подсоединенные к трехфазной сети, и выходную цепь, подключенную к однофазной .нагрузке .и содержащую .конденсатор и общие для каждых двух стержней вторичные обмотки, отличающийся тем, -что, с целью увеличения К.Л..Д. и уменьшения активных материалов на единицу мощности, трансформатор выполнен четырехстержневым, и секции первичных обмоток соединены зигзагообразно в общий открытый треугольник, а .выходная цепь снабжена дополнительным .конденсатором, причем каждая вторичная обмотка через конденсатор подсоединена к однофазной нагрузке.

Pu.1

Риг. 2