Ферромагнитный умножитель частоты Советский патент 1979 года по МПК H02M5/16 

тельную амплитуду в форме выходного напряжения.

Особенности рабочего процесса умножителя частоты приводят к протеканию через нагрузку тока двенадцатой гармоники, который вызывает увеличение потерь мощности на нагрев корпуса электродвигателей.

Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия умножителя частоты.

Для этого ферромагнитный умножитель частоты, содержащий два многообмоточных трансформатора с насыщенными сердечниками, па которых расположены трехфазные входные и выходные обмотки, а также обмотки подмагпичивання постоянным током и парные обмотки самоподмагничивания, включенные между собой через конденсатор встречно-последовательно, снабжен дросселем, на сердечнике которого расположены три обмотки, каждая из которых включена последовательно с выходной обмоткой соответствующей фазы.

На чертеже приведены следующие условные обозначения:

Wi - входные обмотки;

Wd - обмотка подмагничивания

постоянным током; We - обмотка самоподмагничивания током четвертой и двенадцатой гармоник; W2-выходные обмотки; бд - выходной дроссель; Сь Cz, Сз - конденсаторы обмотки самоподмагничивания.

Умножитель частоты, например, учетверитель, состоит из двух элементов, каждый из которых представляет собой трехфазный многообмоточный трансформатор с насыщенными сердечниками.

Эти элементы отличаются друг от друга числом витков входных обмоток Wi, благодаря которым добиваются сдвига фаз выходных потоков на 90°.

Сердечники трансформаторов насыщены входным напряжением, подмагпичены постоянным током и самоподмагничены током четвертой и двенадцатой гармоник. Самоподмагничивание током четвертой гармоники с помощью конденсаторов необходимо для компенсации большого внутреннего индуктивного сопротивления умножителя частоты.

Самоподмагничивание током двенадцатой гармоники необходимо для регулирования мощности выходной частоты и создания условий, препятствующих возникновению автоколебаний. Мощность регулируется за счет постоянного тока, благодаря чему добиваются требуемой жесткости выходного напряжения, а также формирования пуска электродвигателей. Самоподмагничивание ЭДС двенадцатой

и четвёртой гармоник наводятся в выходной обмотке W2, соединенной, например, в треугольник ЭДС двенадцатой гармоники создается за счет формирования из ЭДС поляризованной первой гармоники. Ввиду этого, эта ЭДС в каждой из трех фаз создается поочередно, а неодновременно. Поэтому самоподмагничивание ЭДС двенадцатой гармоники вызывает протекание тока через нагрузку. Амплитуда ее сравнительно велика, что вызывает повышенный нагрев электродвигателей и увеличение потребляемого ими тока. Для устранения влияния двенадцатой гармоники в каждую фазу выходной обмотки W2 включают по одной добавочной обмотке.

Все три добавочные обмотки располагают на одном сердечнике магнитопровода, образуя дроссель БД. Так как двенадцатая гармоника имеет пулевую последовательность, то поток ее создает индуктивное сопротивление току двенадцатой гармоники. Благодаря этому величины токов двенадцатой гармоники в выходной обмотке и нагрузке

становятся незначительными и поэтому уменьшают дополнительные потери мощности на нагрев электродвигателей. ЭДС четвертой гармоники не будет иметь падения напряжения в выходном дросселе ВД, так

как сумма трех фаз потоков четвертой гармоники, отличающихся на 120°, равна нулю. В результате этого двенадцатая гармоника участвует только в рабочем процессе регулирования мощности, а в выходном напряжении отсутствует.

Масса выходного дросселя благодаря подавлению тока высокой частоты (600 Гц) получается незначительной и составляет 2% от массы активных материалов умножителя частоты.

Формула изобретения

Ферромагнитный умножитель частоты, содержащий два многообмоточных трансформатора с насыщенными сердечниками, на которых расположены трехфазные входные и выходные обмотки, а также обмотки подмагничивания постоянным током и парные обмотки самоподмагпичивания, включенные

между собой через конденсатор встречнопараллельно, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, он снабжен дросселем, на сердечнике которого расположены три обмотки, каждая из которых включена последовательно с выходной обмоткой соответствующей фазы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.А. М. Бамдас и др.. Ферромагнитные умножители частоты, изд. М., «Энергия,

1968.

2.Авторское свидетельство СССР № 497695, кл. Н 02М 5/16, опубл. 1975.