Трехфазный учетверитель частоты Советский патент 1975 года по МПК H02M5/16 

(54) ТРЕХФАЗНЫЙ УЧЕТВЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

компенсации C(C). Все обмотки W подмагничивания постоянным током соединены последовательно и подключены к источнику постоянного тока.

Такой трехфазный учетверитель состоит из трех однофазных учетверителей, выходные напряжения которых сдвинуты на угол 120°. В каждом однофазном учетверителе основные потоки сердечников взаимно сдвинуты на 90°.

При поляризации сердечников постоянным полем вторые гармоники потоков каждого учетверитсля сдвинуты на угол 2X90°, а четвертичные - на 4X90°. Благодаря описанному соединению цепей обмоток W и W на их зажимах образуется напряжение двойной и учетверенной частоты. Емкостная нагрузка цепи W4 усиливает потоки двойной частоты, что приводит в конце концов к увеличению и выходного напряжения.

В схеме описываемого учетверителя в спектре магнитного потока каждого сердечника имеются значительные потоки тройной частоты, амплитуда и фаза которых могут регулироваться с помощью двух регулируемых сопротивлений Zg и Zg.

Такое соединение первичных обмоток обоих удвоителей исключает возможность протекания токов тройной частоты в цепях первичных обмоток, так как они во всех фазах направлены одинаково. Но если нулевые точки зигзагов Ою и Он соединить соответственно через сопротивления Zs и Zg с нулем питающей сети, по этим контурам будут протекать токи третьей гармонической, величину и фазу которых можно регулировать, изменяя величину Zg и Zg. Если питающая сеть не имеет нулевого вывода нулевые точки соединяются непосредственно с искусственной нулевой точкой, образованной тремя регулируемыми реактивными сопротивлениями нужного знака.

Совместное намагничивание магнитопроводов потоками двойной, тройной и нулевой частот действует селективно, увеличивая на-пряжение четвертой и уменьшая напряжение восьмой гармоники, т. е. улучшая форму выходного напряжения. Такая своеобразная внутренняя магнитная обратная связь увеличивает также и ток короткого замыкания учетверителя, что дает увеличение коэффициента использования магнитных материалов преобразователя на 15+20%. Одновременно улучшается форма кривой первичного тока (за счет уменьшения его третьей гармоники).

Кроме того, уменьшается габаритная мощность магнитных элеМентоВ учетверителя, приходящаяся на единицу выходной мощности. Намагничивающая сила обмотки самоподмагничиваиия двойной частоты уменьшается примерно в 1,5 раза (по сравнению с учетверителем нормального тина).

Незначительное увеличение расхода обмоточного материала (около 3%) на схему неравномерного зигзага компенсируется отсутствием специальных обмоток тройной частоты тока. Обш,ий эффект в экономии меди около 18-19%.

Особенно эффективно применение учетверителя при колебаниях сетевого напряжения более 8-10% от номинального, вызывающих

в обычном умножителе автоколебания.

Регулируя величину сопротивлений Zs и Zg в зависимости от напряжения сети от (режим вынужденного намагничивания) до (режим естественного намагничивания;

легко получить вдвое больший диапазон устойчивой работы учетверителя без применения сетевых стабилизаторов.

В ряде случаев, например, при больщом диапазоне колебаний входного напряжения

фазные цени первичных обмоток удвоителей умножителя могут быть соединены как параллельно - в две трехфазные системы, так и последовательно - в одну трехфазную систему (см. фиг. 2). Соотнощение числа витков

Wi и 2 в обоих случаях одинаково.

Предмет изобретения

1.Трехфазный учетверитель частоты, содержащий две группы из шести однофазных

трансформаторов, снабженный обмотками самонодмагничивания двойной частотой, отличающийся тем, что, с целью повышения к. п. д. и увеличения устойчивости режима, первичные обмотки трансформаторов соединены в два неравноплечих зигзага с отношением

W чисел витков зигзага -- 2,73, нулевые

W/2

точки которых связаны с нулевым потенциалом.

2.Учетверитель по п. 1, отличающийся тем, что в случае использования сети с нулевым проводом, последний соединен с указанными нулевыми точками через регулируемые

резисторы.

3.Учетверитель по п. 1, отличающийся тем, что в случае использования сети без нулевого провода, нулевые точки соединены с нулем звезды резисторов, подключенных к

фазам сети.