Трехфазный умножитель частоты

 

Использование изобретение относится к умно ителям частоты трансформаторного типа и предназначено для питания различных машин и механизмов Сущность изобретения устройство состоит из следящего трансформатора 1, на сердечниках которого расположены выходные обмотки 23с фазными напряжениями Udo и U0d и обмотки 4, В Фм1 5 с линейными напряжениями UBC и UCB Линейные напряжения сдвинуты по отношению к фазным на угол, равный л/2 Каждая пара обмоток соединена последовательно согласно и замкнута на встречно включенные тиристоры 6, 7 и 8, 9 соответственно Аноды тиристоров 6-9 соединены с положительным выводом выпрямительного блока отрицательный вывод которого соединен с ксггодами дополнительно введенных тиристоров 11-14 и с одним из выходных выводов для подключения иаг0уз ки Другой вы одной вывод образован общей точкой соединения обмоток 2-5 Аноды тиристоров 11-14 соединены с катодами со ответствующих тиристоров 6-9 Указанное выполнение устройства позволяет получить ток учетверенной частоты используя и ьа чальную и конечную части синусоиды питающего напряжения без применения устройств для коммутации тиристоров При этом следящий трансформатор одновременно выполняет и роль выходного транс форматора ил ;сл /- |С- VI Ь. О сл о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 02 M 5/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4841819/07 (22) 21.06,90 (46) 23.06,92. Бюл. N. 23 (71) Ставропольский политехнический институт (72) В.Т. Фролов, В.И. Хомутов и B,С. Ядыкин (53) 621.314.26 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 549868, кл, Н 02 М 5/16, 1975.

Авторское свидетельство СССР

N 1128349, кл. Н 02 M 5/16, 1983.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1513587, кл, Н 02 M 5/16, 1988. (54) ТРЕХФАЗНЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ (57) Использование; изобретение относится к умножителям частоты трансформаторного типа и предназначено для питания различных машин и механизмов, Сущность изобретения: устройство состоит из следящего трансформатора 1, на сердечниках которого расположены выходные обмотки 2, 3 с фазными напряжениями U„.0 и U<„и обмотки 4, . ЙХП, 1742959 А1

5, с линейными напряжениями U>< и U< .

Линейные напряжения сдвинуты по отношению к фазным на угол, равный л/2.

Каждая пара обмоток соединена последовательно согласно и замкнута на встречно включенные тиристоры 6, 7 и 8, 9 соответственно, Аноды тиристоров б — 9 соединены с положительным выводом выпрямительного блока, отрицательный вывод которого соединен с катодами дополнительно введенных тиристоров 11 — 14 и с одним из выходных выводов для подключения нагрузки. Другой выходной вывод образован общей точкой соединения обмоток 2 — 5. Аноды тиристоров 11 — 14 соединены с катодами соответствующих тиристоров б — 9. Указанное выполнение устройства позволяет получить . ToK учетверенной частоты, используя и начальную, и конечную части синусоиды питающего чапряжения без применения устройств для комму1ации тиристоров. При этом следящий трансформатор одновременно выполняет и роль выходного трансформатора. 2 ил.

10

30

40

55

Изобретение относится к преобразователям частоты, в частности к умножителям частоты трансформаторного типа, и может найти применение в качестве источника питания быстроходных двигателей различных переносных инструментов, строительных машин, устройств автоматики и т,д.

Известны умножители частоты, содержащие тиристоры и многообмоточный трансформатор, Недостатком известных устройств является то, что в процессе формирования выходного напряжения используется вторая половина синусоиды питающего напряжения, что ухудшает энергетические показатели устройства в целом, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является трехфазный умножитель частоты, содержащий выпрямительный блок, трехфазный следящий трансформатор с парой последовательно соединенных фазных и парой последовательно соединенных линейных вторичных обмоток, тиристоры и выходной трансформатор, Недостатком этого умножителя являются повышенный расход активных материалов (из-за наличия выходного трансформатора) и неполное использование синусоиды питающего напряжения в процессе формирования выходного напряжения повышенной частоты.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных и энергетических показателей трехфазного умножителя частоты.

Указанная цель достигается тем, что в трехфазный умножитель частоты, содержащий выпрямительный блок с положительным и отрицательным выходами, трехфазный следящий трансформатор с одной парой последовательно соединенных фазных и одной парой последовательно соединенных линейных вторичных обмоток на каждую фазу нагрузки, и четыре основных тиристора, каждый из которых соединен последовательно с одной из указанных вторичных обмоток, причем аноды тиристоров объединены в общую точку, соединенную с положительным выходом выпрямительного блока, на каждую фазу нагрузки введены по четыре дополнительных тиристора, каждый из которых катодом соединен с отрицательным выходом выпрямительного блока, образующим один из выходных выводов для подключения нагрузки, а анодом — к общей точке соединения одной из указанных вторичных обмоток с соответствующим основным тиристором, причем общие точки соединения линейных и фазных пар вторичных обмоток соединены между собой, образуя другой выходной вывод, На фиг. 1 приведена электрическая схема умножителя частоты в четыре раза с однофазным выходом; на фиг. 2 — диаграммы напряжений умножителя частоты.

Умножитель частоты {фиг. 1) состоит из следящего трансформатора 1, на сердечниках которого расположены выходные обмотки 2 и 3 с фазными напряжениями Uap u Upg и обмотки 4 и 5 с линейными напряжениями

Овс и Осв, причем линейные напряжения имеют фазовый сдвиг по отношению к фазным на л/2. Каждая пара обмоток соединена последовательно согласно и замкнута на встречно включенные тиристоры 6 и 7, 8 и 9 соответственно, Общая точка соединения тиристоров 6 — 9 подключена к положительному выходу выпрямительного блока, Отрицательный выход выпрямительного блока подключен к одному из выводов нагрузки 10 и к общей точке соединения катодов тиристоров l1 — 14, которые со стороны анода каждый подключен к точке соединения одного из тиристоров 6 — 9 и выходной обмотки следящего трансформатора. Второй выход нагрузки соединен с общими точками соединения фазных и линейных пар обмоток, Умножитель частоты работает следующим образом.

Принцип работы умножителя поясняет диаграмма напряжений, приведенная на фиг. 2, B момент времени t = 0 подается управляющий импульс на тиристор 6, он открывается и по обмотке 2 начинает протекать ток, При пояснении принципа действия умножителя принято, что переход тиристора в закрытое состояние происходит в момент равенства выпрямленного Uo u синусоидального (следящего) напряжения

О, Путь протекания тока: плюс выпрямительного блока, тиристор 6, обмотка 2, нагрузка 10, минус выпрямительного блока.

В момент времени tz включается тиристор 11 и обеспечивает протекание тока через нагрузку 10 по цепи: обмотка 5, тиристор 11, нагрузка 10; Тиристор закрывается при уменьшении тока до значения меньшего, чем ток удержания, В момент времени tz включается тиристор 9. Путь тока: от плюса выпрямительного блока через тиристор 9, обмотку 5, нагрузку 10, к минусу выпрямительного блока. В момент времени ц включается тиристор 13 и ток циркулирует в цепи обмотки 3, тиристора 13, и нагрузки 10, В момент времени tg включается тиристор 7, в момент

15 12, t7 — 8, ts 14 и далее. процесс г.овторяется. При допущении, что тиристоры включаются мгновенно при подаче управляющих

1742959

Составитель B.Ôðoëîâ

Редактор С.Патрушева Техред М,Моргентал Корректор И,Муска

Заказ 2293 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 импульсов и ЗДС самоиндукции отсутствует кривая напряжения на нагрузке UH имеет вид, приведенный на фиг, 2.

Умножитель частоты в четыре раза в трехфазном исполнении состоит из треу,- 5 фазного трехстержневого трансформатора на стержнях которого расположены фазные и линейные обмотки, выпрямительного блока и двадцати четырех тиристоров.

Формула изобретения

Трехфазный умножитель частоты, содержащий выпрямительный блок с положительным и отрицательным выходами, трехфазный следящий трансформатор с од- 15 ной парой последовательно соединенных фазных и одной парой последовательно соединенных линейных вторичных обмоток на каждую фазу нагрузки, и четыре основных

20 тиристора, каждый из которых соединен последовательно с одной из указанных вторичных обмоток, причем аноды тиристоров объединены в общую точку, соединенную с положительным выходом выпрямительного блока, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных и энергетических показателей, на каждую фазу нагрузки введены по четыре дополнительных тиристора, каждый из которых катодом соединен с отрицательным выходом выпрямительного блока, образующим один из выходных выводов для подключения нагрузки, а анодом — к общей точке соединения одной из указанных вторичных обмоток с соответствующим основным тиристором, причем общие точки соединения линейных и фазных пар вторичных обмоток соединены между собой, образуя другой выходной вывод.