Удвоитель частоты

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОЬЕЕтЕНИЯ п11 484609

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 03.01.74 (21) 1987297/26-21 с присоединением заявки Хо (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.75. Бюллетень х;е 34

Дата опубликования описания 1б.12.75 (51) М. Кл. Н 02m 5/16

Государственный комитет

Совета о1инистров СССР по делам нзсбретений и открытий (53) i JIi 621.374Л1 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

А. В. Кобзев, 10. M Лебедев, В, Il. Обрусник и Г. А. Шадрин

Н аучно-исследовательский институт автом атики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (54) УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к электротехнике, B частности к регуляторам переменного напряжения, преобразователям частоты и числа фаз.

Известен удвоитель частоты, содержащий два двухобмоточных нелинейных ферромагнитных элемента, обмотки каждого из которых соединены согласно и включены в противоположные плечи моста. В одну из диагоналей моста включена нагрузка, в другую— источник напряжения сети. Такой удвоитель частоты имеет большую установленную мощность реактивных элементов, вследствие чего наблюдается большая инерционность. Кроме того, он недостаточно надежен в работе при активно-индуктивной нагрузке.

В целях повышения быстродействия в предлагаемом удвоителе частоты параллельно одной из обмоток каждого нелинейного ферромагнитного элемента подключены управляемые ключи, входы которых через распределитель импульсов соединены с выходом широтно-импульсного модулятора. Вход последнего подключен к выходу датчика перехода напряжения сети через нуль.

Чтобы повысить надежность удвоптеля частоты в работе, вход ка кдога пз ключей чер 3 усилитель-формирователь соединен с дополнительной обмоткой соответствующего нелинейного ферромагнитного элемента, а параллельIt0 нагрузке подключен ключевой элемент, вход которого соединен с выходом распределителя импульсов.

На чертеже показана схема .предлагаемого

5 удвоителя частоты, Удвоитель частоты содержит два пслшсйных ферромагнитных элемента (ссрдсчппка)

1 и 2, на каждом пз которых расположены две обмотки 3, 4 и 5, б, соединенные по мостовой

1О схеме, причем обмотки каждого сердечника включены согласно в,противоположные плечи моста.

Параллельно одной пз обмоток сердечников установлены управляемые ключи 7, 8, выпол15 пенные, например, па транзисторах или тиристорах. Ключи управляются от распределителя импульсов 9, который в зависимости от полярности напряжения в сети переводит сигналы с широтна-импульсного модулятора 10 на

20 вход одного из ключей. Широтно-импульсный модулятор синхранпзирован с напряжением сети датчиком 11 перехода напряжения сети через нуль, прп индуктивной нагрузке 12,параллельно ей устанавливается ключевой эле25 мент 13. Сигнал управления па замыкание ключевого элемсíTa подается от распредели теля импульсов 9 в промежутки,временп, когда сигнал отсутствует на клочах 7 и 8, Для обеспечения возврата реач тпвной энергии агрузза кп 12 в сеть прп размыкагнш ключевого элс484600

> ) мен га в момент насыщения сердечников 11(. — ооходимо дополнительно замкнуть управляемый ключ 7 или 8 B зависимости от поляр!юстн сети. С этой целью входы ключей чср«з усилители-формирователи 14, 15 сослннсны с дополнительными обмотками 16, 17 ссрдс fliiiков 1, 2 соответственно.

Удвоитель частоты работает следующим оо разом.

В начале каждого полупериола синусонлал),ного напряжения сети датчик 11 формирует тактовый снп!ал, который синхронизирует pliботу широтно-импульсного мо,(улятора 0.

Последний формирует управляю!цие импульсы, длительность которых соответствует величине сигнала управления, подаваемого на вхо:f широтно-импульсного модулятора. Этн импульсыы поступают на распределитель нмпул!сов 9, который полает Нх на управляемый ключ 7 или 8.

Если замыкается ключ 7, закорачнвастся первичная обмотка 3, расположeiiii25! на сердечнике 1, Иа гр >зке 12 II K 0() x!0TH 2 I>f 5 li 6 сердечника 2 прикладыВастся няпряжснис сети.

B опре (еленный момент вре»«ilii, Опредсляемый длительностью импульса широтноимпульсного модулятора 10, ключ 7 размыкается. B этот момент напряжeiiiie на 1)агрузкс

12 становится равным нулю, а на обмотках

3, 4 и 5, 6 о»о становится равным половине напряжения сети.

При переходе напря>кения сстн через нул), процессы повторяются.

При активно-индуктивной нагрузке 12 работа датчика 11 и широтно-импульсного модулятора 10 не изменяется, 2 на распределитель импульсов 9 возлагается дополните 1)>fi2» ф >>нкция формированп51 сиги а 1013;I;Iя Вам) )к)3ния ключевого элемента 13 В мом«IITI I о!«г)ствия сигналов на Bxoл ix ключей 7 и 8.

)!)

) >

; 1!)

*)

)о

1 1ри на сы1!1(. н и и сср;)еч ника 2 с ус:)лите:! 5!формирователя !5 нота«гс>l с ;! )Idл )I2 лонол:!11тельное замыкание ключа 8, одновременно размыкается ключевой элемент 13. To) на-! р5зкн 12 протекает по цепи: нагрузка 12— управляемый кл!Оч 8 — сеть — обмотка 6 — нагрузка 12. Затем ток изменяет полярность и протекает по оомоткам 5 и 6. При этом напря>кение на нагрузке изменяет свою полярность B момент лополнитслы!Ого замыкания ключа 8. Далее процессы повторяются На нагрузке. независимо Oт сс характера, формиру«ТСЯ 1121!р 51жeli ИС, OCII 0)3112 Я 1 2pXI 0 IIIIK2 KOTOpOго имеет удвоенную частоту по 0 Ион)снн!О K частоте сети.

Предмет изобретения

1. Удвоитель частоты, содержащий лва лвухобмоточных нелинейных ферро»af!»ITii!>ix элемента, обмотки каждого из которых соели)fell!>I согласно: Включ )Ib) 3В протнвоположныс плечи моста, в одну нз диагоналей которого

13ê, I IОч(;f2 1 I 2) p i ЗK)), IS lpga ) 3 IΠ— I)i. ГО I I ÈK;I )lâ пpя>Kåí1!я сети, О т:! и I а 10 шийся 1 cм, что, с цс.ль!О повынlення el 0 быс 1 ролсйствия, параллельно îдной:!з обмоток K2)K;1010 нелинсйll0I 0 (()epp0xl2l I!01ÃÎ Эл«МСНта:)О.(кл!()И«III>l управляемые ключи, входы которых через распределитель импульсов сос;(н:!с !ы с 1)ыходом

I II f1POTII 0 II XI f1 ) Л Ь«liOI 0 Х)0;(У. 51!ОРИ, 13ХОЛ KOTO

polo со«лннен с Выходом датчика ili рехола

ii2i1p5fжсння сети через нуль.

2. Удвоитель частоты по п. 1> о тл и ч а ющийся тем, что, с целью повьннсння его надежности в работе, вхол каждого из управляемых ключей через усилител: -формирователь

coe;liiiie)i с лополннтелы!ой обмоткой соответствующего целинеH)lol о фсррома!.нитного элемента, а нараллелы!о 1)af рузкс»o:112) foчсн

Kлю I«f30É эг!схlсllò, 13ход кО )OPO 0 co(.. Ili)1()! с

Выхолом р(!сир«лег!н гсг!5! Импульсов.

484609

Составитель М. Аудринг

Техред Л. Казачкова

Корректор Л Брахнина

Редактор Т. Юрчикова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3064/16 Изд. 1Чв 1795 Тираж 782 Подписное

Ц1-1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5