Трехфазный умножитель частоты Советский патент 1977 года по МПК H02M5/16 

1

Изобретение относится к преобразоватеяям частоты, в частност-и к умножителям трансформаторного типа, и может найти применение для индукционного нагрева, сварки, в выпрямительных установках, для питания магнитных усилителей, люминесцентных светильников, радиоаппаратур, устройств автоматики, в качестве источников питания к станкам электроэрозиониой обработки , а также для питания быстроходных двигателей, в частности двигателей различных инструментов, стригашьных машин и т.д.

Известен трехфазный умножитель час- тоты, содержащий трансформатор, на стержнях которого расположены первичиые и вторичные обмотки, тиристоры и фазосдвигающий блок, причем на каждом стержне расположены четыре первичные обмотки, объединённые в. две пары, каждая из которых замкнута на пару согласно включенных тиристорс в; при этом общие точки соединения тиристоров первой и второй пар и обмоток второй пары подключены в соответствии с прямой последовательностью чередования фаз к входным фазным зажимам, а общая точка соединения обмоток первой пари- к нулевому входному зажиму.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что дополнительно в каждую фазу введены две встречно включенные обмотки подмагничивания и вспомогательный трансформатор, две первичные и вторичная обмотки которого последовательно соединены с соответствующими обмотками основного трансформатора , причем первичные включены согласно, а вторичная - встречно.

Это позволяет получить на выходе устройства учетверенную частоту.

На фиг.1 представлена принципиальная схема умножителя частоты с однофазным выходом; на фиг.2 - схема умножителя частоты с трехфазным выходом; на фиг.З - кривые изменения напря- жений.

Умножитель частоты состоит из тиристоров 1-4, сердечников 5 и 6, на каждом из которых расположены первичные обмотки 7,8,, обмотки подмагничивания 9 с дросселем фильтра 10 и выходные обмотки 11. Кроме того, умножитель содержит конденсатор 12 для продольной емкостной компенсгшии и устройство 13 управления тиристорами

Устройство работает следующнм об.разом.

К первичным оСмоткам подводятся фазное Ujo и линейное Ц напряжения, сдвинутые относительно друг: друга на угол Л/2. Угол между управляющими импульсами тиристоров 3 и 4 всегда равен 3t.

В силу сдвига питающих напряжений UAO гл и угол л, управляющие импульсы соответствующих тиристоров 1-4 сдвинуты на тот же угол.

Ниже рассматривают принцип увеличения частоты входного напряжения умножителя. На фиг. За приведены кривые изменения напряжения, где позицией 14 обозначено фазное, а позицией 15 - линейное напряжения. При подаче управляющих импульсов на соответствующие тиристорял 1-4 последние открываются, и на обмотках умножителя возникают напряжения с частотой, в два раза большей частоты источника питания (см.фиг.3 б). ОдновременнБ 1 изменением фазы управдяющих импульсов, подаваемых от устройства управления 13 на тиристоры 1 - 4, регулируется входное напряжение умножителя, изменяющееся с двойной частотой по отношению частоты источника питания. Диапазон регулировки фазы управляющих, импульсов по первой гармонике от ЗЯ/4 до К , т.е. 4t /4. При увеличении этого диапазона возможны режимы одновременной работа нескольких тиристоров, что нарушает работу преобразователя.

Кривые выходного напряжения, показанные на фиг.Э б, построены при допущении,, что .тиристоры включаются мгновенно при подаче управляющих импульсов и ЭДС сгичоиндукции отсутствует. Действительная кривая выходного напряжения при холостом ходе несколь|ко отличается от идеализированной за счет ЭДС самоиндукции.

Регулировка входного напряжения умножителя осуществляется одновременным изменением фазы всех управляющих и «Тульсов и в равной степени, а при необходимости можно производить подстройку фазы какого-либо управляющего импульса в небольших пределах специальными подстроечными резисторами.

Первичные обмотки умножителя частоты подключены к напряжению сети: обмотка 7 к фазному, обмотка 8 - к линейному, число витков обмотки 8 в /З раз больше, чем в обмотке 7, соответственно ток в обмотке 8 в УзГ раз меньше тока в обмотке 7, что необходимо учитывать при выборе сечений проводов обмоток,

Выходные обмотки умножителя с трехфазным выходом могут быть соединены либо в звезду, либо в треугольник, поэтому из линейных напряжений исключают третью и кратные Трем гармоники.

Умножитель с т{ ехфазным выходом (см.фиг.2) включает в себя три умножителя с однофазным выходом и его работа аналогична описанной выше.

Формула изобретения

Трехфазный умножитель частоты по авт.св. № 549868, отлиЧающийс я тем, что, с целью получения учетверенной частоты, дополнительно в каждую фазу введены две встречно включенные обмотки подмагничивания и вспомогательный трансформатор, две первичные и вторичная обмотки которого последовательно соединены с соответствующими обмотками ОСНОВНОГОI трансформатора, причем t. первичные включены согласно, а вторичная - встречно.

0/1,