Магнитно-тиристорный удвоитель частоты Советский патент 1979 года по МПК H02M5/16 

питания, два полуволновых дросселя насыщения с ферромагнитными сердечниками, на которых расположены две встречно-последовательно соединенные обмотки возбуждения, а также обмотка подмагничивания, соединенная последовательно с линейным дросселем, и выходная обмотка, отличается от известного тем, что анод второго тиристора подключен к другому входному выводу, катоды обоих тиристоров объединены, а их общая точка соединена с общей точкой обмоток возбуждения, каждый из свободных концов которых подключен к аноду соответствующего тиристора.

На чертеже приведена блок-схема, поясняющая суть магнитного преобразователя электроэнергии с удвоением частоты.

Магнитно-тиристорный удвоитель частоты состоит из двух полуволновых дросселей насыщения 1, 2, которые содержат ферромагнитные сердечники 3, 4 с расположенными на них обмотками возбуждения соответственно 5, 6. Конец обмотки возбуждения 5 полуволнового дросселя -насыщения 1 соединен с концом Обмотки возбуждения 6 полу волнового дросселя насыщения 2, а начала обмоток возбуждения 5 и 6 подключены к питающему напряжению и последовательновстречно соединенным между собой тиристорам 7, 8. Катоды тиристоров 7, 8 подсоединены к точке последовательного соединения обмоток возбуждения полуволновых дросселей насыщения 5, 6. Начала обмоток обозна-чены точками. Управляющие переходы тиристоров 7, 8 подключены к устройству импульсно-фазового управления 9. На ферромагнитных сердечниках 3, 4 полуволновых дросселей насыщения 1, 2 расположены обмотка управления 10 и обмотка 11, к которой подключена нагрузка 12.. Последовательно с обмоткой управления 10 включена обмотка 13 линейного дросселя 14, препятствующего протеканию четных гармоник тока в цепи управления. Соединенные последовательно между собой обмотка 11 и обмотка 13 линейного дросселя 14 подключены к источнику постоянного тока 15.

Полуволновые дроссели насыщения 1, 2 полностью симметричны в электромагнитном отнощении.

Устройство работает следующим образом.

При подключении устройства к питающему напряжению переменного тока в режиме холостого хода (ток подмагничивания в обмотках управления 10, 13 равен нулю) в результате электромагнитной симметрии полуволновых дросселей насыщения 1, 2 питающее напряжение распределяется между обмотками возбуждения 5, 6 поровну и при указанном их соединении не трансформируется в обмотку управления 10 и обмотку 11.

При увеличении тока подмагничивания, протекающего в обмотке управления 10, электромагнитная симметрия полуволновых дросселей насыщения 1, 2, из-за подмагничивания ферромагнитных сердечников 3, 4 нарущается и на концах обмотки управления 10 и обмотки 11 проявляется ЭДС удвоенной частоты. Линейный дроссель 14 препятствует протеканию тока удвоенной частоты в цепи управления. В нагрузке 12 начи.нает протекать ток удвоенной частоты, величина которого при данном токе подмагничивания определяется ЭДС удвоенной частоты на концах обмотки 11 и сопротивлением нагрузки 12. С ростом тока подмагни5 чивания ЭДС удвоенной частоты растет до вполне определенного значения. Дальнейшее увеличение тока подмагничивания не приводит к росту ЭДС удвоенной частоты.

С целью расширения верхнего предела регулируемой мощности в нагрузке 12 при максимальном значении тока нагрузки, соответствующем току подмагничивания в обмотке -управления 10 i упта-кс осуществляют импульсно-фазовое управление тиристорами 7, 8 с помощью устройства импульсно5 фазового управления 9.

При полном включении тиристоров 7, 8 (фазовый угол включения тиристоров ф равен нулю) работа устройства осуществляется только на второй рабочей-характеристике iHg f(iymaKc;) С максимальным значением тока нагрузки ТНаШйкс , соответствующему максимальному значению токауправления 1у.тйкс.Увеличение максимального значения тока нагрузки на второй рабочей характеристике- 1, f (1и,) объясняется тем, 5 что в этом случае электромагнитная симметрия полуволновых дросселей насыщения , 2 нарушается еще больще за счет того, что в каждый полупериод питающее напряжение оказывается приложенным только к обмотке возбуждения 5 (6) одного полуволнового дросселя 1 (2), а именно к обмотке возбуждения того полуволнового дросселя насыщения, у которого ампер-витки обмотки возбуждения и ампер-витки обмотки управления направлены встречно. 5

При любом промежуточном значении фазового угла включения тиристоров 7, 8 работа устройства в каждый полупериод питающего напряжения сначала протекает на первой рабочей характеристике lH f(iu), а в момент отпирания тиристоров 7, 8 определяемый значением фазового угла их включения, осуществляется переход на рабочую характеристику IH -ф)- Изменяя фазовый угол включения тиристоров 7, 8 осуществляют плавное управление величиной тока нагрузки в пределах от 1н, такс, до I Hfc такс.

Уменьшают ток нагрузки в обратной последовательности.