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

Изобретение относится к электротехнике, а именно к источникам питания трехфазного тока повышенной частоты, и может быть применено для питания ручного электроинструмента (например, электродрелей, электроцШИфовальных машин и др.) при. выполнении строительно-монтажных работ в различных областях народного хозяйства. / .

Известны статические ферромагнитные учетверители частоты 50/200 Гц с трехфазным выходом, имеющие ферромагнитные сердечники с расположенными на них обмотками: первичной, выходной, подмагничивания постоянным током и подмагничивания током удво-q енной частоты, а также содержащие конденсаторы продольной компенсации Cl и 2 или вместо конденсаторов содержащие синфазную

ну Ез

Недостатками.этих учетверителей . являются большая установленная реактивная мощность конденсаторов цепи самоподмагничивания током удвоенной частоты, которая составляет половину реактивной мощности выходных конденсаторов, либо наличие вращающихся элементов при применении электрических машин.

Наиболее близким к изобретению с являетсятрехфазный статический учетверитель частоты, содержащий двухстержневые насыщенные магнитные элементы с расположенными на них входными и выходньми трехфазными мотками, обмоткой подмагничивания постоянным током от внешнего источника тока и обмоткой подмагничивания током удвоенной частоты, соединенной в треугольник- и подключенной к конденсаторам, а также конден15саторы продольной компенсации, включенные в рассечку нулевой точки выходных обмоток и поперечной компенса- ции С.4 J.

Однако ТОК холостого хода и ток

20 постоянного подмагничивания известного учетверителя имеют значитель- . ную величину и, кроме того, при пуске электроинструмента, мощность которого соизмерима с номинальной мощ25ностью учетверителя, происходит понижение напряжения на зажимах обмотки самоподмагничивания током удвоенной частоты и, следовательно влияние самоподмагничивания в наиболее тяжелом режиме (динамическом) уменьшается, т.е. ухудшаются условия пуска электроинструмента, В результате этого учетверитель частоты имеет знчительные массогабаритные показатели, пониженные надежность и КПД.

Целью изобретения является повышение КПД, улучшение массогабаритных показателей и повышение надежности .

Указанная цель достигается тем, что в трехфазный статический учетверитель частоты, содержащий двухстержневые насыщенные магнитные элементы с расположенными -на них первичными обмотками, обмотк-с1ми подмагничивания постоянным током и выходными обмотками, в рассечку нулевой точки которых включены конденсаторы продольной компенсации, введена обмотка автоматической обратной связи по току нагрузки, подключенная к выходу введенного выпрямителя, вход которого через конденсаторы продольной компенсации включен в рассечку нулевой точки выходных обмоток.

На чертеже представлена схема трехфазного статического учетверителя частоты.

Трехфазный статический учетверитель частоты содержит П-образные ферромагнитные стержни 1, на которых размещены первичные обмотки 2 и 3, которые подключены к выходным выводам 4-6 обмотки 7 подмагничивания ПОСТОЯННЫМтоком, обмотка 8 автоматической обратной связи по току нагрузки, выходные обмотки 9, которые подключены к выпрямителю 10 обратной связи через конденсаторы 11 продольной компенсации и к выводам 12-14 выходного на.пряжения.

Учетверитель частоты работает следуюпшм образом.

Первичные обмотки 2 и 3.создают в магнитопроводах 1 переменные магнитные потоки, минимальный сдвиг между кoтopы ш равен Т/12, а поляризация магнитопроводов 1 постоянным током приводит к появлению четных гармоник в магнитных потоках, не изменяя минимального сдвига между ними. На выходе обмоток 9 имеется трехфазное напряжение частоты 200 Гц.

При холостом ходе учетверителя ток цепи обмоток 8 автоматической обратной связи по току нагрузки либо близок к нулю, либо равен току холостого хода трансформатора, подключаемого при необходимости к выходным захшмам 12-14, т.е. весьма мал и не оказывает существенного влияния на режимы работы учетверителя. Поэтому ток холостого хода певичных обмоток 2 и 3 учетверителя определяется лшаь током постоянного

подмагничивания в обмотке 7, необходимым лишь для обеспечения надежного пуска электроинструмента минимальной мощности и, вследствие эТого,значительно меньше, чем в известных схемах.

При нагрузке учетверителя выходной ток протекает по конденса-торам 11 продольной компенсации и соединенному последовательно с ними

0 выпрямителю 10 обратной С1зязи,

вследствие чего ток в обмотке 8 автоматической обратной связи растет пропорционально току нагрузки, увеличивая суммарную м.ДоС. подмагничи5 вания и, тем самым стабилизируя напряжение на выходе, т.е. улучшая, например, пуск электроинструмента,, взятого в качестве нагрузки.

При пуске электроинструмента,

0 мощность которого соизмерима с мощностью учетверителя, ток в обмотке 8 автоматической обратной связи, автоматически увеличивается пропорционально току нагрузки, что приводит к

5 стабильному пуску, мощных Э1|ектроинструментов.

Использование нового элемента обмотки автоматической обратной связи по току нагрузки отличает предлагаемый трехфазный статический учетверитель частоты от известного, так как вдвое уменьшает общую установленную реактивную мощность конденсаторов за счет исключения конденсаторов самоподмагничивания током удвоенной частоты, уменьшает ток холостого хода и ток подмагничивания от внешнего источника тока, т.е. уменьшаются потери энергии на нагрев и обеспечивается стабильный пуск электроинструментов, в т.ч. и таких, мощность которых соизмерима с мощностью учетверителя. Таким образом, снижаются затраты на изготовление учетверителя и на его эксплуатацию.

Формула изобретения

Трехфазный статический учетверитель частоты, содержащий двухстержневые насыщенные магнитные элементы с расположенными на них первичными обмотками, обмотками подмагничивания постоянным током и выходными обмотками, в рассечку нулевой точки которых включены конденсаторы продольной компенсации, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения КПД, улучшения массогабаритных показателей и повышения надежности, в него дополнительно введена обмотка автоматической обратной связи по току нагрузки, подключенная к выходу введенного выпрямителя, вход

которого через конденсаторы продольной компенсации включен в рассечку нулевой точки выходных обмоток.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 161400, кл. Н 02 М 5/16, 1962.

ЪЪ

i

.3 (.7 5

2.Авторское свидетельство СССР 331431, кл. Н 02 М 5/16, 1970.

3.Авторское свидетельство СССР D 5042f80, кл. Н 02 М 5/16, 1974.

4. Авторское свидетельство СССР № 529528, кл. Н 02 М 5/16, 1975.

9

У9

/ Ь

д

J «J J У7

J С Ъ

г 7

г 8

г C7:V

И

I «I

2 ii

It

0 7 S

t}

-0

9

и

ff

tt

№

-rf

W

н з-Цк}-Kh-W