Магнитно-тиристорный умножитель час-ТОТы B НЕчЕТНОЕ чиСлО РАз C НЕпОСРЕдСТ-ВЕННОй СВязью Советский патент 1981 года по МПК H02M5/27 

Изобретение, относится к статичес ким источникам электрической энергии а именно - к устройствам без звена постоянного тока, и может быть использовано в качестве умножителей частоты с непосредственной связью.

Известны магнитно-тиристорные умножители частоты с непосредственной связью , содержащие Лерромагнитный преобразователе числа фаз, к выходным Зёикимам которого- подключены тиристорш. Нагрузка в таких умножителях частоты включена между нулевой точкой ферромагнитного преобразователя числа фаз и общей точкой тиристорной группы.

Наиболее близок к npejviaraeMOMy магнитно-тиристЬ1)ный умножитель частоты д нечетное число раз с непосредственной связью СзУ. который содержит ферромагнитный преобразователь числа фаз, преобразуккций входное трехфазное напряжение в требуемое многофазное, и тиристоры. В таких умножителях частоты к каждому выходHC iy зажиму ферромагнитного преобразователя числа фаз подключено по два встречно-параллельно соединенных тиристора. Нагрузка вкпючена между общей точкой тиристоров и ну;левой точкой ферромагнитного преобразователя числа фаз.

К недостаткам таких магнктно-тиристорных умножителей частоты следует отнести большие весо-габаритные показатели.

Целью настоящего изобоетяни является уменьшение веса и габаритов магнитно-тиристорных умножителей частоты в нечетное число раз с непосредственной связью.

Поставленная цель достигается тем, что в магнитно-тиристорн 1 умножителв в нечетное число раз с непосредственной связью, содержащем ферромагнитный преобразователь числа фаз с нулевой точкой, выходные выводы которого через встречно-гпараллельно

включенные пары тиристоров соединены с выходными выводами умножителя, нулевая точка ферромагнитного преобр.азователя числа фаз соединена с обоими выходными выводами умножителя час-

тоты через дополнительно введенные встречно-параллельно включенные пары тиристоров, а каждай из выходных выводов преобразователя числа фаз подключен через встречно-параллельно

соединенные пары тиристоров к одному

соответствующему выходному выводу умножителя.

На фиг.1 представлена блок-схема магнитноОтиристорного умножителя чатоты в нечетное число раз с непосре ствённой связью/ на фиг.2 - принципиальная электрическая схема предложенного умножителя частоты с кратностью умножения равной пяти; на фиг.З - кривые выходных фазных напряжений ферромагнитного преобразователя числа фаз, кривая выходного наряжения частотой 250 Гц, поясняющие принцип работы умножителя.

Магнитно-тиристорный умно хитель частоты в нечетное число -раз с непосредственной связью (фиг.1,2) содержит несимметричный ферромагнитный преобразователь числа фаз 1, блок тиристоров 2. К зажимам 3-5 подается входное трехфазное напряжение с частотой питающей сети, ас зажимов 6,7 снимается выходное напряжение частотой в нечетное число раз выше частоты питающей сети.

Ферромагнитный преобразователь числа фаз 1 магнитно-т ристорного умножителя частоты в 5 раз (фиг.2) содержит три входные фазные обмотки 8-10 и условно обозначенные выходные фазные обмотки 11-15, которые образованы соединением в зигзаг обмоток с соответствующим числом витков , размещенных на различных стержнях трехфазного магнитопровода, и преобразует входную трехфазную систему напряжений в пятифазную несимметричную систему той же частоты. Угловые координаты этих фаз можно получить из 10-фазной симметричной системы напряжений путем выбора из каждых фаз, сдвинутых друг относительно друга на 180 эл.гр., той, которая имеет меньший угол с ближайшей к ней входной фазой 8,9 или 10. К нулевой точке ферромагнитного преобразователя числа фаз 1 подключены две пары, а к каждой ее выходной обмотке 11-15 - одна пара тиристоров соединенных встречно-параллельно.

Для магнитно-тиристорного умножителя частоты в 5 раз с неп1 средствен ной связью (фиг.2) очередность работы тиристоров следующая (указанHiaie в скобках тиристоры включаются одновременно):

.(16,17); (18,19); (20,21); (22.23 (24,Г/); (25,13); (26,.17); (27.23); (28,21); (29,19).

При включении тиристоров 16,17 в момент времени t положительное напряжение фазы 11 прикладывается к зажиму 7, а зажим 6 имеет нулевой потенциал и на нагрузке формируется положительная полуволна напряжения частоты 250 Гц. После выключения тиристоров 16,17 в момент времени t включаются тиристоры 18,19, и отрица тельное напряжение фазы 14 прикладывается к зажиму 7, а зажим 6 имеет нулевой потенциал. На нагрузке при этом формируется отрицательная полуволна напряжения частотой 250 Гц. После выключения тиристоров 18,19 с в момент времени ty включаются тирисгоры 20,21, и отрицательное напряжение фазы 15 .прикладывается к зажиму 6, а зажим 7 оказывается под нулевым : потенциалом, и на нагрузке формируетQ ся положительная полуволна напряжения частотой 250 Гц. В момент времени t тиристоры 20,21 выключаются, в работу включаются тиристоры 22,23 и положительное напряжение фазы 12 прикладывается к зажиму 6, а зажим 7 имеет

5 нулевой потенциал, и на нагрузке формируется отрицательная полуволна выходного напряжения частоты 250. Гц. Формиррвание остальных полуволн напряжения частотой 250 Гц с учетснл ука0 ванной вьш1е очередности работы тиристоров видно из фиг.З.

Использование предлагаемых схемных взаимосвязей с выбором оптимального направления выходных фаз фер5 .ромагнитного преобразователя числа фаз влечет за собой уменьшение веса и габаритов последнего, а следовательно, и в целом умножителя частоты, поскольку вес ферромагнитного

Q преобразователя числа фаз составляет 70-80% веса всего умножителя.

йлсокие энергетические показатели предложенного устройства достигаются включением конденсаторов последовательно или параллельно нагрузке.

Щ едлагаекЕ|1й умножитель частоты в нечетное число раз может быть использован для питания вьзсокочастот- 0 ных HatpysoK: инл кторов для нагрева металлов, сепаратсфов, центрифуг при исполнении умножителей с трехфазным выходом..

. Формула изобретения

Магнитно-тирнсторный умножитель частоты в не етное число раз с непоср вдственной связью, содержащий ферромагнитный преобразователь чисп ла фаз с нулевой точкой, выходные выводы которого через встречно-параллельно включенные пары тиристоров соединены с выходными выводами умножителя, отличающий ся тем, что, с целью уменьшения массы

и габаритов/ нулевая точка ферромагНИТНО.1Ю преобразователя числа фаз соединена с обоими выходными выводами умножителя частоты через дополнительно введенные встречно-параллельт

0 но включенные пары тиристоров, а.

каждый из выходных выводов преобразо-вателя числа фаз подключен через встречно-параллельно соединенные пары тиристоров к одном1. соответствую,щему выходному выводу умножителя.

Источники информа1г 1И, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3715647, кл. 321-7, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР Ю 587574, кл. Н 02 М 5/22, 1978.

/ ч д

Т Т Т

3. Шапиро С.В., Лось Ю.А. Магнитно-тиристорные умножители часто ты в четное число раз с непосредственной связью. Тиристорные преобразователи частоты для индукционного нагрева металлов. Труды УАИ, вып.48, сборник 3 (прототип).

IT

ее в

«&

5