Трехфазный статический ферромагнитный удвоитель частоты Советский патент 1982 года по МПК H02M5/16 

I

Изобретение относится к статическим ферромагнитным устройствам, служащим для преобразования трехфазного тока од- . ной .частоты в трехфазный ток удв.оенной частоты петум насыщения ферромагнитных сердечников переменным и постоянным магнитными полями.

Для сфеобразования трехфазного тока одной частоты в трехфазный ток удвоенной частоты применяются удвоители чае. тоты, содержащие замкнутый магнитопровод вместе с расположенными на нем первичной и вторичной обмотками и обмоткой подмагничивания постоянным током 1 и . 2 .; .

Наиболее близким к изобретению является трехфазный статический ферромагнитный удвоитель частоты, содержащий пространственную стыковую симметричную магнитную систему, на стержнях ко- . торой расположены катушки трехфазной первичной, трехфазной вторичной обмо. ток и обмотки подмагничивания постоянным током 2 .

Недостачами этого преобразователя являются завьпиенный вес в результате увеличенного, по сравнению со стержнями, поперечного сечения ярм, а также относительно высокий (до 4О%) коэ(| фициент искажения синусоидальности кривой выходного напряжения за счет налачия в кривой ЭДС высших, по сравнению со второй, гармоник, наибольшую амппвтуду среди которых имеет четвертая

10 гармоника.

Цель .изобретения - снижение веса за счет уменьшения поперечного сечения ярм преобразователя, а также улучшение качества выходного напряжения за счет

15 уменьшения коэффициента искажения синусоидальности кривой.

Указанная цель достигается тем, 4fo в трехфазном статическом ферромагнитном удвоителе частоты, содержащем

20 пространственную стыковую симметрич- . ную магнитную систему, на стержнях. которой расположены катушки трехфазной первичной и трехфазной втс ичной обмоток, подмагничивания постоянным током, пространственная стыковая симмеЛ магнитная система выполнена на двенадцати стержнях, каждая фаза первичной обмотки состоит из двух рдсш каковых встречнб соединенных и расположенных диаметрально протнвовопсЛк. но групп катушек, включающих по три встречно-последовательно соединенных и размещенных на трех смежньк стержнях катушки, соотношение чисел витков которых составляет 1:V3:1. На фиг. 1 изображена схема проспранственной стыковой симметричной Маг нитной системы с расгюложенными на не рбмотками; на фиг. 2 - векторная Диаграмма намагничивающих сил катушек первичной обмотки. Трехфазный статический ферромагнитный удвоитель частоты состоит из двух кольцевых одинаковых ярм I и D и двенадцати обозначенных соответственно с действующими в них намагничивающими силами первой гармсмники стержней 1-12 на каждом из которых расположены кату ки первичной Wj или V( , вторичной W обмоток и обмотки поямагничивания ft/Q. Питание удвоителя осуществляется пут&м присоединения зажимов Ац сети переменного тока промышленной частотъ постояяньШ ток подается к зажимам Ъ и Е от источника постоянного тока. Удвоитель допускает питание этих зажимов через трехфазный выпрямительный мост, зажимы переменнрго -тока которого присоединяются к концам 1, YI и 2( первичной обмотки. Работа удвоителя основана на совмес ном действии переменной намагничивающей сипы первичной обмотки и намагничивающей силы обмотки постоянного тока, при котором в результате нелинейности кривой намагничивания стали стер ней суммарно магнитное поле несинусоидальяо. В нем появляются высшие временные гармоники как четного, так и нечетного порядка. Наибольшую амплитуд имеет вторая гармоника, котхэрая выделяется на зажимах Aj, В и Cj вторичной обмотки, соединенной в звезду. Катушки первичной обмотки образуют пофазно две катушешые группы, причем в каждой группе катушки, соотношение чисел витков которых составлжт 1:УЗ: расположены на трех смежных стержнях, соединены встречно-последовательно и в целом образуют симме.тричную двенаддатифазную временную , систему намагничивающих сил (фип ). Стержни удвоителя с обмотками расположены так, что временной угол сдвига между нама-, гничивающими силами первой гармоники в смежных стерншях составляет 150°. При таком расположений стержней с обмотками амплитуда первойР1рмш1в ки KfarHBTHoro потока каждого ярма составляет 0,518 от амплитуды магнитйого потока той же гармоники стержня, что является минимально возможнь1м соотно шением и позволяет при прочих равных условиях СНИЗИТЬ площадь поперечного сечения ярм. Каждая фаза втр{)ичной обмотки образована ссугласно-последовательным соедин ен|шм четыр ех катушек, расположенных на тех стержнях, намагничивающие силы первой гармоники которых сдвинуть во времени одна по отношению к /чзугой на угол 9О°, а постоянная намагничивающая сила отличается по знаку. ЭДС второй гармоники, наводимые в каждой из четырех катушек фазы например, расположенных на стержнях 1,4,7 и 1О, сдвинуты между собой во времени на 360° и при согласнр-последовательном соединении суммируются. ЭДС других частот от первой до девятой включательно (кроме второй) суммируясь в линейных напряжениях вторичной обмотки, обращаются в нуль. Таким образом, в данном удвоителе снижен вес активных частей за счет уменьшения сечения обоих ярм, улучшено качество выходного напряжения за счет исключения из вторичной ЭДС высших гармоник.. Формулаизрбрвтения Трехфазный статический ферромагнитный удвоитель частоты, содержащий пррстранственную стьшовую симметричную магнитную систему, на стержнях которой расположены катушки трехфазной первичной и трехфазной втс ичной обмоток и обмотки подмагничивания постоянным током, ртлич-ающийся т,ем, что, с делью уменьшение веса и улучшения качества выходного напряжения за счет уменьшения коэффициента искажения синусоидальности кривой, пространственная стыковая симметричная магнитная система выполнена на двенадцати срежнях, каждая фаза первичной обмотки состоит из двух одинаковых встречно соединенных и расположенных диаметрально npcvтивоположно групп катушек, включаюшЮ по три встречно-прсттедовательно соединенных и раамещеннык на грех смежных стержнях катушки, соотношвние чисел витков которых составляет 1: 3:1.

Источники информадия, принятые во внимание прн экспе тяэе

1. Авторское свидетельство № 493871, кл. Н 02 М 5/16, 1975.

2. Авторское свиаетельство СССР по заявке М 2674118/24-О7, кл. Н О2 М 5/16, 1979,

J

w

8

7

Фт.1