Преобразователь частоты (его варианты)

 

1. Преобразователь частоты по авт.св. № 1014106, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона выходных частот. магнитопровод трансформатора снабжен магнитным шунтом, являющимся средним стержнем, симметрично разделяющим ho разные от себя стороны расположенные на магнитопроводе обмотки так, что по одну сторону от него расположены первая первичная обмотка и первые выходная и компенсационная полуобмотки, а по другую сторону - вторая первичная обмотка и вторые выходная и компенсационная полуобмотки , и введена дополнительная выходная обмотка, расположенная на среднем стержне магнитопровода. § ko

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

096 A

09) (11) заЮ Н02И5 16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OYHPblTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1014106 (21) 3615767/24-07 (22) 08.07.83 (46) 23.12.84. Бюл. № 47 (72) В.Н.Фокин (53) 621.314.263(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 1014106, кл. Н 02 И 5/16, 1981. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ(ЕГО

ВАРИАНТЫ). (57) 1. Преобразователь частоты по авт.св. № 1014106, о т л и ч а ю— щ и и с я тем, что, с целью расширения диапазона выходных частот, магнитопровод трансформатора снабжен магнитным шунтом, являющимся средним стержнем, симметрично разделяю- щим ho разные от себя стороны расположенные на магнитопроводе обмотки так, что по одну сторону от него расположены первая первичная обмотка и первые выходная и компенсационная полуобмотки, а по другую сторону — вторая первичная обмотка и вто— рые выходная и компенсационная полуобмотки, и введена дополнительная выходная обмотка, расположенная на среднем стержне магнитопровода.

1130986

2. Преобразователь частоты по авт.св. У 1014106, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения диапазона выходных частот, магнитопровод трансформатора снабжен магнитным шунтом, являющимся средним стержнем, симметрично разделяющим по разные от себя стороны, расположенные на магнитопроводе обмотки так, что по одну сторону от него

Ф

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в качестве источника питания различных электротехничес- 5 ких устройств током повышенной частоты для питания люминесцентных ламп, применяемых для освещения, а также для питания газоразрядных ламп, используемых в.качестве облу- 10 чательных устройств в селькохозяйственном производстве.

По основному авт.св. 9 1014106 известен преобразователь частоты, содержащий преобразующий трансфор- 15 матор, на магнитопроводе которого располоЖены две первичные обмотки, выполненные. каждая со средним выводом, один из которых подключен непосредственно к одному из входных 20 выводов для подключения источника питания, а другой — к этому же выводу через конденсатор, вторичная обмотка, соединенная с выходными выводами, и обмотка самоподмагничи- 25 вания, четыре вентиля, каждый из которых выводом соответствующего силового электрода соединен с одним из свободных выводов одной из первичных обмоток, и шунтирующий кон-З0 денсатор,причем дополнительно введен второй шунтирующий конденсатор, а обмотка самоограничения выполнена со средним выводом, соединенным с другим входным выводом для подклю35 чения источника питания, и параллельно каждой.из ее образованных полуобмоток включен соответствующий шунтирующий конденсатор, конец обмотки самоподмагничивания подключен к

40 общей точке соединения анодов двух расположены первая первичная обмотка и первые выходная и компенсационная полуобмотки, а по другую сторону— вторая первичная обмотка и вторые выходная и компенсационная полуобмотки,и ввецена дополнительная выходная обмотка, состоящая из двух соединен нных последовательно- встречно полуобмоток, каждая из которых расположена на крайних стержнях магнитопровода, 2 вентилей, катод каждого из которых соединен с началом соответствующей первичной обмотки, а начало обмотки самоподмагничивания подключено к общей точке соединения катодов двух других вентилей, анод каждого из которых соединен с концом соответствующей первичной обмотки (1 ).

Недостатком этого преобразователя является то, что он обеспечивает получение выходного напряжения только одной частоты.

Целью изобретения является расширение циапазона выходных частот, а именно получение на выходе двух напряжений разных частот.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе частоты магнитопровод трансформатора снабжен магнитным шунтом, являющимся средним стержнем, симметрично разделяющим по разные от себя стороны расположенные на магнитопроводе обмотки так, что по одну сторону от него расположены первая первичная обмотка и первые выходная и компенсационная полуобмотки, а по другую сторону— вторая первичная обмотка и вторые выходная и компенсационная полуобмотки и введена дополнительная выходная обмотка, расположенная на среднем стержне магнитопровода.

Кроме того, согласно второму варианту в преобразователе частоты магнитопровод трансформатора снабжен магнитным шунтом, являющимся средним стержнем, симметрично разделяющим по разные от себя стороны, расположенные на магнитопроводе обмотки так, что по одну сторону от него расположены первая первич1130

4Am 1

1 — — — еоэбси1 . ° ° с,7

° ° j ограничившись по 6-й гармонике включительно.

1 1..

cos 2и - — -сии

40 ная обмотка и первые выходная и компенсационная полуобмотки, а по . другую сторону вторая первичная обмотка и вторые выходная и компенсационная полуобмотки, и введена дополнительная выходная обмотка, состоящая из двух соединенных последоl вательно †встреч полуобмоток, каждая из которых расположена на крайних стержнях магнитопровода. 1О

На чертеже дана принципиальная схема преобразователя частоты по первому варианту. К сетевым зажимам 1 и 2 подведено напряжение исходной частоты. Сетевой зажим 1 подключен к средней точке обмотки самоподмагничивания, состоящей из двух полуобмоток За и 36, каждая из которых зашунтирована одинаковыми конденсаторами 4а и 46.

Концевой вывод полуобмотки 3а соединен с анодами двух диодов 5а и 56,катоl дь! которых соединены соответственно .с начальными выводами первичных обмоток ба и бб преобразующего трансформатора. Средняя точка первой первичной обмотки подключена непосредственно к второму сетевому зажиму 2, а средняя точка второй первичной обмотки 66 подключена к тому же сете-, вому зажиму 2, но через конденсатор 7. Концевые выводы первичных обмоток ба и 66 подключены к анодам двух других диодов 8а и 86; катоды которых объединены и подключены к начальному выводу полуобмотки Зб самоподмагничивания, а с выходных полуобмоток 9а и 96, соединенных последовательно и согласно, снимается выходное напряжение учетверенной частоты. На магнитном шунте 10 (средний стержень)расположена вторая выходная обмотка 11, с которой снимается напряжение удвоенной частоты (зажимы 12 и 13 ). Однако, согласно второму варианту, шунт может и не нести на себе второй выходной обмотки которая в этом случае состоит из двух полуобмоток, намотанных на крайних стержнях магнитопровода и соединенных между собой последовательно, но встречно, Преобразователь имеет также выходные выводы 14 и

15 — напряжения учетверенной частоты преобразующий трансформатор 16.

Преобразователь работает следую-- 5 щим образом.

Однофазное напряжение исходной частоты, снимаемое с сетевых зажимов

986 4

1 и 2 с помощью фаэосдвигающего конденсатора 7, преобразуется в двухфазное напряжение, сдвинутое о одно относительно другого на 90, и каждое порознь напряжение выпрямля= ется, образуя двухполупериодное выпрямление,, после чего каждое напряжение подается на первичные обмотки ба и 66 преобразующего трансформатора

16 со сдвигом на 90 эл.град.

Для исключения постоянной состав-.. ляющей магнитного потока, создаваемого токами первичных обмоток ба и .

66, служит компенсационная обмотка, состоящая из двух полуобмоток За и

36, причем создаваемый ими магнитный поток в сердечнике направлен встреч но постоянной составляющей потоков, создаваемых первичными обмотками ба и 66, а за счет фильтра, роль которого выполняют конденсаторы 4а и 46, шунтирующие полуобмотки самоподмагнИчивания возбуждают только постоянный магнитный поток, равный и противоположно направленный результирующему постоянному составляющему магнитному потоку, создаваемому токами в первичных обмотках. Следовательно через полуобмотки За и 36 автоматического самоподмагничивания проходйт постоянный отфильтрованный ток, а через конденсаторы 4а и 46, шунти" рующие полуобмотки автоматического самоподмагничивания, проходит переменная составляющая тока.

Пульсирующий магнитный поток, создаваемый током первой первичной обмотки, можно представить рядом

Фурье

Пульсирующий магнитный поток, создаваемый второй первичной обмоткой 66, сдвинутой относительно первой первичной обмотки на 90, представлен рядом Фурье следующего вида

4А 11 1

3 = — =- — — + — -СОэ 2Q) t

1 1 — ---cos 4 ьц + —; — сов 6м ...

35 5 7

Постоянный магнитный поток, создаваемый компенсационными само" подмагничивающими полуобмотками 3а и

36 в ряду Фурье, имеет только посто30986

8А

cos2 ы1

3Ti

Составитель Л.устинкина

Техред О.Неце Корректор Г1. Леоптюк

Редактор Н.Лазаренко

Заказ 9623/41 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 ll

t янную составляющую равную и противо. положно направленную постоянной составляющей магнитного потока, создаваемого током первичных обмоток преобразующего трансформатора 16.

Таким образом, 4/1 щ

Э 11

Суммарный магнитный поток в сердечнике от действия намагничивающих сил по внешнему контуру определяется по формуле

8А

3=3 +3 +3 = + соз4и)4 .

1 2 э 7 И

Из полученного уравнения видно, что магнитный поток имеет синусоидальную форму учетверенной частоты.

Введенный магнитный шунт 10, несущий на себе вторую выходную обмотку и симметрично разделяющий по разные от себя стороны имеющиеся на магнитопроводе обмотки, позволяет дополнительно выделить1восстановить) магнитный поток с удвоенной частотой и тем .самым возбудить во второй выходной обмотке напряжение с удвоенной частотой.

Введенный магнитный шунт 10, расположенный согласно второму варианту, может не нести на себе вторую выходную обмотку ll, которая в этом случае должна быть выполнена из двух одинаковых полуобмоток, расположенных на крайних стержнях и соединенных между собой последовательно и встречно. При таком соединении в ней выделяется только напряжение удвоенной частоты и подавляется напряжение учетверенной частоты, а в

10 первой выходной обмотке, выполненной из двух полуобмоток, соединенных последовательно, но согласно, выделяется напряжение только учетверенной частоты. Поэтому взаимное влия15 ние двух цепей с напряжениями различной частоты полностью отсутствует.

Суммарный магнитный поток в магнитном шунте(среднем стержне)на .основании закона Кирхгофа(первый

gp закон )для разветвленной магнитной цепи равен

Для подавления высших гармоник может быть использован фильтр емкостного типа.

Изобретение расширяет функциональные возможности преобразователя

gp частоты.