Статический удвоитель частоты переменного тока Советский патент 1975 года по МПК H02M5/18 

Изобретение относится к электротехнике. Известен статический удвоитель частоты неременного напряжения, содержащий два диодных моста, конденсаторы и нагрузку. Этот удвоитель имеет невысокий к.и.д. С целью повышения к.п.д. в предложенном удвоителе частоты диодные мосты включены встречно-последовательно, а между незамкнутыми вершинами мостов включен дополнительный диод. Принципиальная схема нредложенного удвоителя частоты приведена на чертеже. Удвоитель частоты содержит диоды 1-7, конденсаторы 8, 9, нагрузку 10. Входные клеммы 11 -13 подключены к источнику трехфазного неременного напряжения (не показан) . Статический удвоитель частоты представляет собой диодный коммутатор, разделяющий трехфазный вход и однофазный выход удвоителя. Диодный коммутатор образован двумя неполными выпрямительными мостами на диодах 1, 2, 3 и 5, 6, 7, соединенных по выходу встречно-последовательно, нричем крайние группы диодов являются выходными зажимами для подключения однофазной нагрузки 10. Диодные мосты 1, 2, 3 и 5, 6, 7 имеют одно общее нлечо с диодом 4, вследствие чего выпрямительные мосты со стороны переменного тока имеют три входные клеммы для питания от трехфазной сети. Поскольку диодные мосты включены встречно-последовательно, они выпрямляют л Н1ейные напряжения только двух крайних фаз. Удвоитель частоты работает следующим образом. На выходе двух диодных мостов нмеются выпрямленные постоянные напряжения с переменной составляющей удвоенной частоты, которые подаются на два последовательно соединенных конденсатора 8, 9. При этом в суммарном выпрямленном напряжении постоянные составляюни1е напряжения комненсируются, а переменные составляющие складываются за счет сдвига фаз. На выходе удвоителя частоты, т. е. в нагрузке 10, получают разность двух выпрямленных напряжений. содержащую только переменную составляющую удвоенно частоты. Пос шльку л нейные напряжения трехфазной сети сдвинуты между собой по фазе на 120 эл. градусов, неременные составляющие выпрямленного напряження удвоенной частоты от двух .1нряА тельных МОСТОВ также сдвинуты eждy собой по фазе на угол 30 эл.градусов выходной удвоенной частоты. Следовательно, при вычитании двух выпрямленных напряжений их постоянные составляющне KOMHeHC ipy OT друг друга, а пеоемен3

ные си1..чавля1ощие складываются между собой геометрически с учетом небольшого фазового сдвига (30 эл. градусов), и на выходе удвоителя частоты получают только переменное напряжение удвоенной частоты.

Для повышения эффективности работы удвоителя частоты (увелпчення выходного напряжения, а соответственно мощности без увеличения установленной мощности силового оборудования) можно подавать на вход удвоителя частоты не трехфазное, а два однофазных напряжения, сдвннутых между собой по фазе на 90 эл. градусов. В этом случае происходит не геометрическое, а арифметическое сложение переменных составляющих выпрямленных напряжений при полной компенсации ностоянных составляющих.

Конденсаторы 8, 9 служат только для пропускания переменной составляющей удвоенной частоты тока, т. е. обеспечивают пропускание - замыкание цени источника питання и нагрузки в те периоды времени, когда результирующий ток нагрузки должеи протекать но отношению к какому-либо вынрямительному мосту в непроводящем направлении.

Действительно, поскольку выпрямительные мосты включены встречно-последовательно, то под действием результирующего переменного напряжепия удвоенной частоты, в нагрузке

4

10 должен протекать соответственно переменный ток удвоенной частоты, но встречно-последовательно включенные диодные мосты не могут пропускать ток в обратном направле5 НИИ. Шунтирующие конденсаторы 8, 9 обеспечивают пропускание полуволн тока в направлении, обратном для соответствующих диодных мостов коммутатора.

Поскольку конденсаторы 8, 9 рассчитаны

0 на пропусканне неременного тока удвоенноГ; частоты, величина их берется небольшой. Пр работе на активно-индуктивную нагрузку, с. целью максимального использования мощности удвоителя, емкость конденсаторов 8, 9 выбирается из условия настройки контура в резонанс на удвоенную частоту.

Предмет изобретения

0 Статический удвоитель частоты неременного тока, содержащий два неполных диодных моста, Б диагонали которых включены конденсаторы, подключенных к источнику трехфазного напряжения, и нагрузку, отличающийся тем, что, с целью цовыщения к.п.д., неполные диодные мосты включены между собой встречно-последовательно, а незамкнутыми вершинами мостов включен дополнительный диод.

1

12