УТРОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ОДНОФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1970 года по МПК H01F38/04 H02M5/16 

Известен утроитель частоты однофазного напряжения, содержащий три насыщенных сердечника с распололсенными на них и соединенными в звезду тремя обмотками, одна из которых подсоединена к одному из выводов питающей сети, и конденсаторы, один из которых соединен в цепочку со второй обмоткой и подключен к другому из вводов питающей сети.

Однако известный утроитель не обеспечивает широкого амплитудного диапазона выходного напряжения и стабильной работы при изменении параметров нагрузки.

Предлагаемый утроитель частоты отличается от известного тем, что он снабжен соединенными в открытый треугольник дополнительными обмотками, расположенными на указанных сердечниках и подключенными к однофазной нагрузке, а третья из указанных обмоток подсоединена параллельно указанной цепочке через другой из конденсаторов, третий из которых подключен параллельно питающей сети.

Это отличие позволяет расширить амплитудный диапазон выходного напряжения и обеспечить стабильную работу при изменении параметров нагрузки.

ния; на фиг. 2 - представлена диаграмма токов.

Утроитель частоты однофазного напрял ения содержит насыщенные сердечники /-t с расположенными на них и соединенными в звезду обмотками 4-6, причем обмотка 4 подсоединена к вводу 7 питающей сети, имеющей вводы 7 и 5. Утроитель содержит конденсаторы 9-11, причем конденсатор 9 соединен в

цепочку с обмоткой 5 и подключен к вводу 5 питающей сети. Кроме того, утроитель снабжен соединенными в открытый треугольник дополнительными обмотками 12-14, расположенными на сердечниках 1-3 и подключенньши к однофазной нагрузке, причем обмотка 6 подсоединена параллельно цепочке из обмотки 5 и конденсатора 9 через конденсатор 10, а конденсатор 11 подключен параллельно питающей сети.

20

От питающей сети напряжение с частотой поступает на вводы 7, 8 утроителя частоты. При этом величина напряжения и токи в первичных обмотках 4-6 устанавливаются такими, чтобы выполнялось условие, при котором /j /2 -/3, где /1, /2, /3 - соответственно токи в первичных обмотках 4-6.

Емкости конденсаторов 9 п 10 подбираются такой величины, чтобы общее реактивное сопротивление конденсатора 9 и первичной обмотки 5 было индуктивным, а общее реактивное сопротивление конденсатора 10 и нервичной обмотки 6 - емкостным. Причем величина этих реактивных сопротивлений должна быть такой, чтобы ее отнощение к активному сопротивлению соответствующей ветви было равно 1,73, что обеспечит сдвиг по фазе между токами /2 и /3 в 120°.

Вследствие равенства токов /2 /з и сдвига фазы между ними в 120°, ток /i получается равным току /2 и току /з и сдвинут но фазе относительно каждого из них на 60°.

Таким образом, фазовый сдвиг между токами /1, /2 и /3 осуществляется подбором емкости конденсаторов 9 и 10. Индуктивное сонротивление первичной обмотки 4 компенсируется емкостным сопротивлением конденсатора 11.

Напряжение на первичных обмотках 4-6 сердечников /-3 вследствие насыщения сердечников становится трапецеидальным. Как известно, трапецеидальное напряжение содержит только нечетные гармоники.

Напряжения третьей гармоники, что соответствует трехкратной частоте однофазного источника тока, индуктируемые во вторичных обмотках 12-14, совпадают по фазе и вследствие последовательного согласного включения трех вторичных обмоток 12-14 складываются. Напряжения же первой гармоники вследствие фазового сдвига на 120° во вторичных

обмотках 12-14 уравновещиваются и не попадают в нагрузку.

Напряжения третьей гармоники в первичных обмотках 5, 6 сердечников 2, 3 находятся в фазе по отнощению друг к другу и включены параллельно, а папряжепие третьей гармоники первичной обмотки 4 сердечника 1 находится в противофазе к ним. Таким образом, напряжения третьих гармоник в первичных обмотках 4-6 сердечников 1-3 взаимно уравновещиваются, так что напря кение трехкратной частоты на входе утроителя на клеммах 7, 8 отсутствует.

Предмет изобретения

Утроитель частоты однофазного напряжения, содержащий три насыщенных сердечника с расположенными на них и соединенными в звезду тремя обмотками, одна из которых подсоединена к одному из вводов питающей сети, и конденсаторы, один из которых соединен в цепочку со второй обмоткой и подключен к другому из вводов питающей сети, отличающийся тем, что, с целью расщирения амплитудного диапазона выходного напряжения и обеспечения стабильной работы при изменении параметров нагрузки, он снабжен соединенными в открытый треугольник дополнительными обмотками, расположенными на указанных сердечниках и подключенными к однофазной нагрузке, а третья из указанных обмоток подсоединена параллельно указанной ценочке через другой из конденсаторов, третий из которых подключен параллельно питающей сети.