Статический удвоитель частоты Советский патент 1980 года по МПК H02M5/16 

Диодный коммутатор образован двумя неполными выпрямнтельными мостами на диодах 1, 2, 3 и 5, 6, 7, соединенными но выходу встречно-последовательно, причем крайние группы диодов образуют выходные выводы для подключения однофазной нагрузки 11. У диодных мостов 1, 2, 3 и 5, 6, 7 одно общее плечо с диодом 4, вследствие чего выпрямительные мосты со стороны переменного тока имеют три входных вывода, крайние из которых подключены к полным фазам, а средний - к неполной фазе вторичной обмотки трансформатора 10, соединенной по схеме несимметричной звезды.

Удвоитель частоты работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения на вход трансформатора 10 на концах его вторичной обмотки формируется трехфазная система напряжений, сдвинутых между собой по фазе на 120 эл. град. Однако за счет того, что ненолная фаза выполнена на

sin 15°

,335Qф,вa

напряжение, равное

sin 45

входы диодных местов 1-4 и 4-7 подаются два линейных напряжения, сдвинутых между собой на 90 эл. град. (см. рис. 2,а). На выходе диодных мостов нри этом формируются пульсирующие напряжения, содержащие постоянные составляющие и переменные составляюнще удвоенной частоты, сдвинутые между собой по фазе на 180 эл. град.

Поскольку диодные мосты включены встречно-носледовательно происходит вычитание-компенсация ностоянных составляющих напряжений и алгебраическое (а не геометрическое, как в прототипе) сложение переменных составляющих удвоенной частоты. Это приводит к увеличению относительного значения напряжения удвоенной частоты в I/sin 60° 1,157 раз по сравнению с геометрическим сложением напряжений за счет отсутствия взаимокомпенсации части переменных составляющих нанряжеНИИ. В свою очередь это вызывает увеличение снимаемой мощности в нагрузке при неизменной установленной мощности оборудования и повыщение КПД за счет отсутствия циркуляции компенсирующихся составляющих переменных токов (см. фиг. 2,6).

Конденсаторы 8, 9 служат только для пропускания переменной составляющей тока удвоенной частоты, т. е. обеспечивают замыкание цепи источника питания и нагрузки в те нериоды времени, когда результирующий ток нагрззки должен протекать по отношению к какому-либо выпрямительному мосту в непроводящем нанравлении. При работе удвоителя на активно-индуктивную нагрузку емкость их выбирается но резонансной частоте.

С целью унификации оборудования в качестве силового трансформатора может иснользоваться любой серийный трансформатор, имеющий на одной из фаз соответствующую отнайку.

Формула изобретения

1.Статический удвоитель частоты, содержащий связанные входными выводами, один из которых является общим, с трехфазным источником переменного тока два встречно-носледовательно соединенных диодных моста с конденсаторами в выходных диагоналях, отличающийся тем, что, с целью уменьшения установленной мощности и новышения КПД, входные выводы мостов соединены с трехфазным источником переменного тока через трансформатор, трехфазная вторичная обмотка которого выполнена по схеме несимметричной звезды, обмотка одной из фаз которой, подключенная к общему выводу, имеет меньщее число витков ио сравнению с обмотками двух других фаз.

2.Удвоитель частоты по п. 1, отличающийся тем, что фазовое напряжение обмотки с меньщим числом витков составляет 0,335 от фазового напряжения обмоток каждой из двух других фаз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 145929, кл. Н 02М 5/30, 1962.

2.Авторское свидетельство СССР № 251617, кл. Н 02М 5/16, 1970.

3.Авторское свидетельство СССР № 476645, кл. Н 02М 5/18, 1975.

.и

Фиг.1