СТАТИЧЕСКИЙ ФЕРРОМАГНИТНЫЙ УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ С КОЛЬЦЕВЫМ МАГНИТОПРОВОДОМ Советский патент 1970 года по МПК H02M5/16 

Известен статический ферромагнитный удвоитель частоты с кольцевым .матнитопроводо.м, содержащий трехфазные входную и выходную обмотки, располол енные в назах статора матнитопровода, и однофазную обмотку подмагничивания.

Известный удвоитель характеризуется сложностью конструкции, плохим использованием материалов и низким к.п.д.

Предлагаемый удвоите.ль отличается тем, что обмотка подмагничивания, выполненная распределенной шестиполюсной при четырехполюсной входной и двухполюсной выходной обмотках, помепдепа в пазы статора.

Это позволяет упростить конструкцию, улучшить использование материалов и повысить к.п.д. при обеспечении синусоидальной формы выходного напряжения.

На фиг. 1 представлен предлагаемый удвоитель частоты; на фиг. 2 - принципиальная схема распределения витков входной трехфазной обмотки; на фиг. 3-прияципиальная схема распределения витков однофазной обмотки подмагничивания; на фиг. 4- эпюра распределения намагничивающих сил входной обмотки и обмотки подмагничивания по окружности расточки статора; на фиг. 5 принципиальная схема распределения витков выходной трехфазной обмотки.

частоты с кольцевым магнитопроводом содержит трехфазные входную / и выходную 2 обмотки, расположенные в пазах статора 3 larК1Ито П рс1зода, 1И одмофаз1Н1ую обьмотшу ПОДмагничивания 4. Обмотка подмагничивания 4 выполнена распределенной, шестиполюсной при четырехполюсной входной У и двухполюсной выходной 2 обмотках и помещена в пазы статора 3.

Ротор (внутренний сердечник) 5 выполнен гладким шихтованным кольцевым и запрессован в расточку статора 3.

Обмотки 1, 2, 4 выполнены с полным шагом, однослойными. Число пар полюсов выходной

обмотки 2 в два раза меньше числа пар полюсов входной обмотки /. Число Z пазов статора 3 должно быть кратно 12, т. е. z 12 п., где 77 - любое целое число. Такой выбор числа пазов статора 3 определен принятым числом пар полюсов входной обмотки и обмоткн подмагничивания.

Осутствие трансформаторной связи между входной и выходной обмотками обеспечивается тем, что отношение чисел пар полюсов выходной и входной обмоток равно целому четному числу.

При подаче на входную обмотку трехфазного симметричного напряжения частоты /i создается вращающееся несинусоидальное магвой вращающегося поля определяется насыщением стали магнитопровода и отсутствием воздущного зазора. Протекающий по обмотке подмагничивания постоянный ток создает постоянное во времени и периодическое ступенчато распределенное в пространстве магнитное поле, замыкающееся по всему магнитопроводу удвоителя, т. е. подмагничивающее ярма статора 3 и ротора 5 и зубцы статора 3.

Шестиполюсная обмотка подмагничивания 4 (см. фиг. 3) состоит из трех катущечных групп, соединенных последовательно и расположенных в пространстве под углом 120° относительно друг друга. Вследствие этого суммарная э.д.с. всех гармоник, наводимых в обмотке подмагннчивания вращающимся полем, равна нулю. В цепи подмагничивания практически нет переменной составляющей тока.

Обмотка нодмагннчивання 4 прн четырехнолюсной входной обмотке / обеспечивает симметричное относительно фаз входной обмотки подмагничивание . вращающегося ноля. При этом в любой момент времени на одной половине магнитонровода (на протяжении 2т1 где Т - полюсное деление) постоянное и переменное поля действуют встречно, на другой половине - согласно. Совместное действие постоянного и переменного полей приводит к созданию временных четных гармоник с противоположным направлением в половинах магнитопровода. Наибольшую амплитуду в поле четных гармоник имеет магнитная индукция второй гармоники с числом полюсов . Поле вторичной гармоники является круговым, вращающимся со скоростью

п - - - р - р

Поэтому в выходной трехфазной об.мотке 2 с числом пар полюсов Р 1 создается симметричная трехфазная система э.д.с. с частотой . В общем случае выходная обмотка 2 может иметь любое число фаз.

Для увеличения жесткости внещней характеристики удвоителя частоты в выходную цепь (см. фнг. 5) включаются конденсаторы продольной компенсации 6. Во входную цепь

(см. фиг. 2) с целью повышения коэффициента мощности включаются конденсаторы 7 поперечной компенсации.

Применение в электрических машинах тока повыщенной частоты приводит к увеличению

скорости электрических машин при одновременном уменьшении их веса, в частности, применение тока с частотой 100 гц для электропривода станков деревообрабатывающей промышленности упрощает конструкцию станков и улучшает условия эксплуатации.

П р € д 1М е т и 3 о б (р е т е У И я

Статический ферромагнитный удвоитель частоты с кольцевым магнитопроводом, содержащий трехфазные входную и выходную обмотки, располол енные в пазах статора магнитонровода, и однофазную обмотку нодмагничивания, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, улучшения использования материалов и иовышения к.п.д. при обеспечении синусоидальной формы выходного напряжения, обмотка подмагничивания, выполненная распределенной шестиполюсно при четьгрехиолюсной входной и двухполюсной выходной об ютках, помещена в пазы статор;;.