Трехфазный утроитель частоты Советский патент 1976 года по МПК H02M5/16 

(54) ТРЕХФАЗНЫЙ УТРОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ мотки и , а также и как и в первой группе имеют одинаковое количество витков, но по сравнению с соответствующими трансформаторами первой группы число витков этих обмоток в /3 раз больше. Обмотки 5 повыщенной частоты и второй группы трансформаторов в сумме имеют в 1,15 раз большее количество витков, чем обмотки повышенной частоты трансформаторов первой группы. Первичные и вторичные обмотки ос- Ю новной частоты трансформаторов второй группы соединены встречно зигзагом в треугольник. Обмотки повышенной частоты и соединены в разомкнутый треугольник, образуя две группы обмоток. Первичные и вторичные обмотки соединены таким образом, что осуществляется параллельная работа двух трансформаторов по основной частоте. Отдельные группы обмоток повышенной частоты соединены по схеме 20 фиг. 1. При подключении преобразователя к питающей сети магнитные потоки основной частоты в сердечниках соответствующих трансформаторов I и II групп сдвинуты по фазе на 30°, в 25 то время как потоки утроенной частоты сдвинуты па 90°. Папряжение на первичных и вторичных обмотках синусоидальное, так как обмотки W4, Wh и , включены встречно, а гар- 30 МОНИКИ, кратные трем в трехфазной системе, образуют нулевзю последовательность и, еледовательно, э.д. с. этих обмоток направлены встречно. Таким образом на нейтрали первичиых и вторичных обмоток трансформаторов 35 I группы напряжение утроенной частоты отсутствует, благодаря чему нейтрали могут быть заземлены. По той же причине не исчезают гармоники магнитных потоков, кратные трем, в сердечни- 40 ках трансформаторов второй группы при соединении их обмоток в треугольник. Трехфазное напряжение утроенной частоты выделяется на зажимах а , Ь, с . Таким образом предлагаемое устройство 45 позволяет получить трехфазную систему иапряжений утроенной частоты при независимости электромагнитного режима работы от схемы соединения обмоток основной частоты. Работа устройства поясняется также век- 50 торными диаграммами. Векторные диаграммы по первым гармоникам для режима холостого хода трансформаторов I группы изображены иа фиг. 2, для трансформаторов II группы иа фиг. 3. При по- 55 строении считаем, что потери в стали и меди, а также рассеяние обмоток отсутствует. Трансформаторы I группы подключены на фазные напряжения питающей сети UA, UB, Uc путем соединения первичных обмоток зиг- 60 загом в звезду. Намагничивающие токи IA, /в, /с, и намагничивающие силы , , FC IC отстают по фазе от соответствующих напряжений на 90°. Результирующие намагничивающие силы трансформа- 65 15 торов Fi, FZ, РЗ онределяются разностью соответствующих намагничивающих сил FA, FB, FC, так как первичные обмотки , W каждого из трансформаторов включены встречно. Магнитные потоки в сердечниках траисформаторов Фь Фз, Фз совпадают по фазе с соответствующими намагничивающими силами гi, 2., РЗ- Первые гармоники э.д. с. в обмотках трансформаторов EI, EZ, ЕЗ отстают по фазе . „ от магнитных потоков на 90 . Результирующие э.д. с. в фазах ЕА, Ев, ЕС равны разности э.д. с. в обмотках, подключенных к соответствующим фазам и содержат только первую гармонику, так как третьи и кратные им гармонические составляющие в этих обмотках равны по величине, совпадают по фазе и, следовательно, в результирующих э.д.с. Ел, ЕВ, ЕС, отсутствуют, так как обмотки включены встречно. Трансформаторы И группы включены на линейное напряжение, благодаря чему первые гармоники соответствующих величин оказываются сдвинутыми по фазе на 30° по отношению к трансформаторам I группы (фиг. 3). При этом третьи гармонические э.д.с. в трансформаторах I группы сдвинуты по фазе относительно третьих гармоник э.д. с. трансформаторов И группы на 90° . „ (фиг. 4). Так как число витков обмотки трансформаторов первой грунпы в /3 раза больше числа витков обмотки траисформаторов второй группы, то между зажимами а и с появляется э.д. с. Еас, сдвинутая по фазе относительно э.д.с. Еаь и Бъс на 120°. Таким образом на зажимах а, Ь, с образуется трехфазная система напряжений утроенной частоты. При подключении нагрузки к зажимам а, Ь, с мощность на основной частоте передается из первичной обмотки во вторичную. При этом трехфазное напряжение утроенной частоты остается неизменным, так как намагничиваюш;ие токи IA, /в, /с (реактивные составляющие первичных токов) и, следовательно, результирующие намагничивающие силы Fi, FZ, FS не изменяются. При подключении нагрузки к зажимам а , Ъ, с , мощность выдается иа утроенной частоте. Формула изобретения Трехфазный утроитель частоты, содержащий две группы трансформаторов, по три трансформатора в каждой, с расположенными на них обмотками повышенной частоты, соединенными по схеме Скотта, первичными и вторичными обмотками основной частоты, каждая из которых состоит из двух секций с равным числом витков, причем обмотки осиовной частоты трансформаторов первой группы соединены зигзагом в звезду, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, обмотки основной частоты второй группы трансформаторов соединены зигзагом в треугольник, причем их количество витков раза больше, чем количество витков, соответствующих обмоток трансформаторов первой группы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Л. Л. Рожанский «Статические электромагнитные преобразователи частоты. Госэнергоиздат, М.-Л., 1959 г., стр. 21. 2. Патент Великобритании №. 1105486, кл. Н 2F, 1968 г.