Статический ферромагнитный умножитель частоты

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Q1) 3661967/24-07 (22) 09.11 ° 83 (46) 23.10.84. Бюл. )|- 39 (72) Н.И. Кобыпяцкий и В.Г. Шевчик (71) Кишиневский политехнический институт им . Сергея Лазо (53) 621.314.263(088,8). (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 493871, кл. Н 02 М 5/16, f975.

2. Загрядский В.И. и др; Ферромагнитные умножители частоты с вращающимся магнитным полем, Кишинев, . "Картя Молдовеняскэ", 1973, с. 11, рис. 1-2, 1-3.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 1032561, кл. Н 02 М 5/16, 1982. (54)(57) СТАТИЧЕСКИЙ ФЕРРОМАГНИТНЫЙ

УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий магнитопровод с расположенными на нем трехфазными первичной и вторичной обмотками и обмоткой подмагничивания постоянным током, подключенной параллельно выходу трехфазного выпрямительного моста,-к входу которого подключены начала фаз вторичной об" мотки, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона стабилизации выходного напряжения в зоне малых нагрузок, включая режим холостого хода, дополнительно введены конденсаторы, каждый из которых включен Между началом и концом g соответствующих смежных фаз вторичной обмотки.

1120466

Изобретение относится к ферромагнитным умножителям частоты и может быть использовано для лривода специальных асинхронных двигателей, работающих в режиме, близком к холостому ходу, например злектропривод турбомолекулярных вакуумных насосов.

Известен умножитель частоты в четное число раз, содержащий замкнутый магнитопровод вместе с расположенными на нем первичной и вторичной обмотками и обмоткой подмагничивания, включенной параллельно выходу 3-фазного выпрямительного моста (1) . 15

Недостатком такого умножителя является завышенная потребляемая мощность в зоне малых нагрузок, включая режим холостого хода.

Известны умножителя частоты, со- 20 держащие замкнутый магнитопровод с расположенными на нем первичной и вторичной обмотками и конденсаторы, служащие для продольной и (или) поперечной емкостной компенсации (23 . 25

Недостатками таких умножителей являются завышенная мощность компенсирующих устройств для всего диапазона нагрузок вплоть до режима холостого хода, а также необходимость изменения величины емкос— ти для обеспечения номинального уровня выходного напряжения при изменениях,нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому является статический ферромагнит" ный умножитель частоты, содержащий магнитопровод с расположенными на нем трехфаэными первичной и вторичной обмотками и обмоткой подмагничи- 4О вания постоянным током, подключенной параллельно выходу трехфазного выпрямительного моста, к входу которого подключены начала фаз вторичной обмотки. 45

Умножитель обеспечивает стабилизацию выходного напряжения при изменении нагрузки от 40Х до 100Х номинальной (3) .

Недостатками известного умножите- 50 ля являются отсутствие напряжения на выходе при холостом ходе, а также значительные по сравнению с номинальным снижения напряжения при малых нагрузках, зто связано с тем, 55 что при холостом ходе протекание прс цесса самовозбуждения при отсутствии нагрузки в разомкнутой вторичной цепи невозможно, а при м алой нагрузке — со снижением .тока подмагничивания. В таком умножнтеле поддержание номинального уровня напряжения в указанном диапазоне нагрузок возможно лишь при использовании емкостной компенсации переменной мощности, что значительно удорожает систему умножитель — двигатель.

Цель изобретения — расширение диапазона стабилизации выходного напряжения в зоне малых нагрузок, включая режим холостого хода.

Указанная цель достигается тем, что в статический ферромагнитный умножитель частоты, содержащий магнитопровод с расположенными на нем трехфазными первичной и вторичной обмотками и обмоткой подмагничивания постоянным током, подключенной параллельно выходу трехфазного выпрямительного моста, к входу которого подключены начала фаз вторичной обмотки, дополнительно введены конденсаторы, каждый иэ которых включен между началом и концом соответствующих смежных фаз вторичной обмотки.

На чертеже представлена схема статического ферромагнитного умножителя частоты.

Статический ферромагнитный умножитель частоты содержит трехфазную первичную обмотку 1, трехфазную вторичную обмотку 2, обмотку под-. магничивания 3, включенную параллельно выходу выпрямительного моста 4, вход которого соединен с началами фаз вторичной обмотки 2, и конденсаторы 5, каждый из которых включен между началом и концом соответствующих смежных фаз вторичной обмотки.

Устройство работает следующим образом.

При подключении умножителя к сети переменного тока напряжением 01, частоты f1 и отсутствии нагрузки на выходе умножителя иэ-эа естественной несимметрии замкнутого магнитопровода во вторичной обмотке индуктируется незначительная ЭДС основной или высших гармоник. Под действием этих ЭДС эа счет указанного соединения конденсаторов по каждой фазе вторичной обмотки протечет ток, который, выпрямляясь, подмагнитит магнитопровод и обус1 120466

Составитель Л. Устинкина

Редактор Л. Лосева Техред Т.Иаточка Корректор 1 1. Иаксимишинец

Заказ 7757/43 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4 ловит появление в общем магнитном потоке четных гармоник. Соответствующие четные гармоники магнитного поля наведут во вторичной обмотке 2 ЭДС, которая приведет к увеличению тока, протекающего как по каждой фазе вторичной обмотки, так и по конденсаторам, что в свою очередь приведет к увеличению тока подмагничивания и увеличению ЭДС на выходных зажимах вторичной обмотки до значения U2, которое ограничит ся суммой падений напряжений на сопротивлениях вторичной цепи умножителя, при этом емкость конденсаторов выбрана такой величины, чтобы при холостом ходе умножителя ЭДС со ответствовала номинальной.

При подключении к выходным зажимам высокоскоростного асинхронного двигателя ток, протекающий по вторичной обмотке, увеличится, что

° приведет к увеличению тока подмагничивания, который будет в процессе пуска и изменения нагрузки системы поддерживать выходное напряжение на уровне номинального. По пере приближения двигателя к режиму холостого хода выходное напря10 жение умножителя будет сохраняться на уровне номинального за счет тока, величина которого в основном определится емкостным сопротивлением конденсаторов 5.

15 Таким образом, изобретение дает положительный эффект, заключающийся в расширении диапазона стабилизации выходного напряжения в зоне малых нагрузок, включая ре20 жим,холостого хода.