Ферромагнитный умножитель частоты с ортогональным управлением

 

ФЕРРОМАГНИТНЬЙ УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ С ОРТОГОНАЛЬНЫМ: УПРАВЛЕНИЕМ, содержащий блок, включающий конденсатор и три трансформатора, каждый из которых выполнен на магнитопроводе с двумя окнами в ортогональных направлениях ,в одном из которых расположены по крайней мере три входные и дополнительные обмотки, .а в другом - обмотка подмагничивания постоянным током и выходная обмотка, причем входные обмотки всех трансформаторов соединены в звезду и подключены к входным выводам для подключения трехфазной питающей сети, дополнительные обмотки трансформаторов соединены в последовательную цепь, замкнутую на конденсатор, а их обмотки подмагничивания соединены последовательно , отличающийс я тем,, что, с целью расширения функциональных возможностей путем получения трехфазного выходного напряжения с кратностью умножения частоты, равной четырем, введен дополнительный блок, аналогичный указанному, причем обмотки подмагни§ чивания постоянным током трансформаторов дополнительного блока соедине (Л ны последовательно с,обмотками подмагничивания основного блока, образуя цепь, подключенную к источнику постоянного тока, а выходные обмотки трансформаторов обоих блоков соединены пофазно попарно-последовательно и свобод1але выводы обмоток каждой пары образуют выходные выводы .

А,COIO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИДЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (l 9) (11) (51)4 Н 02 M 5 16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Ff t х

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !

1 k®gag

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3741489/24-07 (22) 24.05.84 (46) 15. 11.85. Бюл. 1Ф 42 (71) Московский институт электронного машиностроения (72) О.П.Новожилов .(53) 621.314..263(088.8) (56) Бамдас А.M. и др. Ферромагнитные умножители частоты, M.: Энергия, 1968, с. 98, рис. 4-3.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 1064394, кл. Н 02 M 5/16, 1982. (54)(57) ФЕРРОМАГНИТНЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ

ЧАСТОТЫ С ОРТОГОНАЛЬНЫМ: УПРАВЛЕНИЕМ, содержащий блок, включающий конденсатор и три трансформатора, каждый из которых выполнен на магнитопроводе с двумя окнами в ортогональных направлениях,в одном из которых расположены по крайней мере три входные и дополнительные обмотки,,а в другом — обмотка подмагничивания постоянным током и выходная обмотка, причем входные обмотки всех трансформаторов соединены в звезду и подключены к входным выводам для подключения трехфаэной питающей сети, дополнительные обмотки трансформаторов соединены в последовательную цепь, замкнутую на конденсатор, а их обмотки подмагничивания соединены последовательно, о т л и ч а ю щ и й— с я тек, что, с целью расширения функциональных возможностей путем получения трехфазного выходного напряжения с кратностью умножения частоты, равной четырем, введен дополнительный блок, аналогичный указанному, причем обмотки подмагничивания постоянным током трансформаФ торов дополнительного блока соединены последовательно с,обмотками подмагничивания основного блока, образуя цепь, подключенную к источнику постоянного тока, а выходные обмотки трансформаторов обоих блоков соединены пофазно попарно-последовательно и свободные выводы обмоток . каждой пары образуют выходные выводы.

1 1192

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника энергии повышенной частоты, в частности для питания электродвигателей.. 5

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем получения трехфазного выходного напряжения с кратностью умножения частоты равной четырем. t0

На фиг.1 приведена принципиаль ная электрическая схема ферромагнит ного умножителя частоты с ортогональ- . ным управлением, на фиг.2 — векторная диаграмма, поясняющая принцип erî 15 работы; на фиг.3 — схема, иллюстрирующач другой вариант выполнения входных цепей умножителя частоты; на фиг.4 — векторные диаграммы, поясня.ющие принцип получения ИДС Входных 2О обмоток и определения числа их витков.

Ферромагнитный умножитель частоты с ортогональным управлением содержит два конденсатора 1 и шесть трансфор-. 25 маторов 2-7,выполненных на магнитопроводах 8-13 с двумя окнами в ортогональных направляющих. В одном окне каждого магнитопровода 8-13 размещены не более трех входных трехфазных обмоток 14 и 15 и дополнительная обмотка 16, в другом окне — обмотка подмагничивания постоянным током 17 и выходная обмотка 18. Из последовательно соединенных дополнительных

35 обмоток 16 и конденсаторов 1 составлены две цепи самоподмагничивания током утроенной частоты. Входные обмотки 14 и 15, обмотки 17 подмагничивания постоянным током и выходные об- 4О мотки 18 соединены между собой и об. разуют соответственно входные цепи, подключенные к входным выводам .19 !

20 и 21 устройства, цепь подмагничивания, соединенную с выводами 22 и 2345 для подключения источника постоянного тока,и три выходные цепи, подключенные к трем парам выходных выводов 24-25, 26-27, 28-29 умножителя частоты, причем выходные цепи составлены из попарно соединенных обмоток

18 трансформаторов 2, 3, 4 и 5, 6, 7.

Умножитель частоты с ортогональным управлением работает следующим образом. 55

При подключении трехфазного источника напряжения к входным выводам

19, 20 и 21 умножителя через входные

069 2 обмотки 14 .и 15 трансформаторов 2-7 течет ток. При этом в магнитопроводах 8-13 с обмотками 14 и 15 создается ИДС. Так как число витков обмоток

14 выбрано равным W, а число витков обмоток 15 равным W/- 3, то МДС, создаваемые обмотками 14 магнитопроводов 8, 9 и 10 и обмотками 15 магнитопроводов 11, 12 и 13, образуют две симметричные трехфазные системы ИДС, сдвинутые одна относительно другой на угол 90 (фиг.2}. В связи с этим, напряжение с частотой Зю, где у входная частота, возникающее на дополнительных обмотках 16 каждой группы трансформаторов 2, 3, 4 и 5, 6, 7, совпадает по фазе, благодаря чему создается самоподмагничивание магнитопроводов 8-13 током утроенной частоты. Это .позволяет повысить эффек-: тивность умножения частоты в четыре, раза. Напряжение с частотами 4Q

8Я, 129, ... на выходных обмотках

18 трансформаторов 2 и 5, 3 и 6, 4 и 7 совпадают,по фазе, а напряжения с частотами 2Я, 6я, 10(d, ... находятся в противофазе. В результате на выходных выводах 24-25, 26-27, 28-29 получают удвоенное по амплитуде напряжение с частотами 4И 8(a 12(д, образующее симметричную трехфазную систему напряжений. Уровень

t напряжений с частотами 8М, 124), весьма мал за счет использования цепей самоподмагничивания током утроенной частоты. Так как обмотки

17 подмагничивания постоянным током соединены в открытый треугольник, то переменное напряжение на выходах

22-23 равно нулю, и цепь этих обмоток может непосредственно (без фильтра-пробки) подключаться к источнику постоянного тока.

Возможны различные варианты предложенного технического решения, отличающиеся от предлагаемого (фиг.1) другими схемами соединений входных обмоток, которые строятся так же, как и у обычных ферромагнитных умножителей частоты. В качестве примера на фиг.3 приведен вариант схемы соединения входных обмоток, позволяющий использовать идентичные трансформаторы 2-7, однако имеющий большее суммарное число витков входных обмоток. Принцип получения МДС входных обмоток 30, 31 и 32 и определения числа их витков иллюстрируется фи8. f. фиг. Я з 1 векторными диаграммами, изображенными на фиг.4 а, б. В первом случае (фиг,4а) Я а=0,816В, W>, =О, Ч/, =

=0,299W., во втором случае Wpp =

1У

71

192069 4

=0,644 W, N, =О, 173 W, И/ р =0,471 W (число витков определено с использованием известной формулы для "син гсной первичной обмотки).

1192069

8 Я /О 1f g 15

71 /р

Составитель Л.Устинкина.

Редактор В.Ковтун Техред А.Ач Корректор А. Обручар

Заказ 7170/54 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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