Трехфазный умножитель частоты

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт . свид-ву (22) Заявлено 050779 (21) 2804658/24-07 с присоединеиивм заявки ¹â€” (51)М. Кл.

H 01 F 35/00

Н 02 М 5/16

Государственный комитет

СССР но делан изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.10.81. Бюллетень Н9 40 (53) УДК 621. 314. 263 (088.8) Дата опубликования описания 301081

А. Н. Богаченков, Г.П. 3адерей и О. П. Новожилоф -", с

1 (1. Г !

Московский институт электронного машиностроения (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54).ТРЕХФАЗНЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к радио,электронике и электротехнике и может быть использовано в радиоэлектронных и электротехнических устройствах в качестве источников питания и генераторов повышенной частоты, в частности для питания электродвигателей.

Наиболее близким к предлагаемому являются трехфазные умножители частоты с кратностью, равной двум, со-, держащие три идентичных элемента умножения с ..однофазными входом и выходом. Использование идентичных элементов умножения позволяет получить 15 стабильные углы сдвига, малый разброс амплитуд трехфазной системы выходных напряжений. Известное решение может быть распространено на умножители частоты с любой кратностью умножения 20 за исключением 3, 6, 9 и т.д. (1 J.

Однако, в этом случае элементы умножения, а, следовательно, и устройство в целом обладают низкими энергетическими показателями, большими га- 25 баритами и массой.

Известны трехфазные умножители частоты с кратностями умножения 4, 5, 7, 8, 10, 11 и т.д., содержащие два разнотипных элемента умножения 30 с трехфазным входом, свободные от указанных недостатков (2 1и (3).

Однако разнотипность элементов таких трехфазных умножителей не 1 позволяет получить постоянства фазовых углов и равенства амплитуд трех- фазной системы выходных напряжения при изменении входного напряжения, нагрузки, температуры и других факторов, а также приводит к конструктивным и технологическим трудностям при изготовлении устройства.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, улучшение массогабаритных и энергетических показателей трехфазных умножителей частоты.

Для достижения укаэанной цели каждый из элементов умножения выполнен с тремя входными цепями, причем разноименные входные цепи, элементов соединены друг с другом и подключены к трехфазному источнику питания, При этом разноименные входные це пи элементов соединены последовательно.

Разноименные входные цепи элементов соединены параллельно, 877740

На фиг. 1 изображена схема увось мерителя частоты с последовательным соединением входных обмоток элементов; на фиг. 2 — векторные диаграммы фаэных входных токов и МДС обмоток сердечников; на фиг, 3 — схема объединения входных обмоток элементов в фазные цепи при параллельном соединении °

Увосьмеритель частоты (фиг, 1)содержит три известных идентичных элемента 1-3 с трехфазным входом и однофазным выходом, каждый из которых включает в себя восемь сердечников

4-11, входные цепи, составленные из обмоток 12-19, 20-27, 28-35 отдельных сердечников и имеющие входные зажимы 36-38 и выходные зажимы 39-41 соответственно, обмотку подмагничивания 42 и выходную обмотку 43. Разноименные входные цепи элементов включены последовательно и образуют фазные входные цепи увосьмерителя.

Так в каждую фазу входит цепь с зажимами 36 и 39 одного элемента, цепь с зажимами 37 и 40 другого элемента и цепь с зажимами 38 и 41 третьего элемента. Фазные цепи симметричны и имеют равные сопротивления;

Устройство работает следующим образом.

При протекании фазных токов создаются МДС обмоток сердечников. Витки первичных обмоток 12-35 выбираются таким образом, чтобы результирующая МДС первичных обмоток каждого из сердечников 4-11 в совокупности образовывали симметричную восьмифазную систему. Результирующая

МДС представляет собой геометрическую сумму МДС отдельных обмоток, На фиг. 2 приведены векторные диаграммы МДС отдельных обмоток и результирующие МДС. F - ГВ обмоток сердечников 4-11 элементов 1-3 соответст4 венно, построенные для случая, когда тока А, i>, i образуют симметричную трехфазную систему и число витков первичных обмоток 12-35 выбрано равным

Ц = -Ч = -И,,= Ч,{9 = (7,704 Wo

Wgg= -W = -W W = О, 151 Ио

"6 = З3 = 0,915 Wo

Wzy= -W 7= -Ч у Wyq= 0,422 Wo

43 (4 7 е 1го W 4 Wð =

"Ж= где W> — базовое число витков, знак минус означает, что данная обмотка включена встречно. Как видно из векторных диаграмм, восьмифазные системы результирующих МДС элементов 13 имеют фазовый сдвиг относительно друг друга на 15 эл. град. Такой сдвиг обеспечивается предлагаемым включением входных обмоток элементов.При умножении частоты, а, следовательно, и фазового угла (15 эл. град.) в восемь раз напряжения восьмых гарФормула изобретения

1. Трехфазный умножитель частоты, содержащий три идентичных элемента умножения с однофазными выходами.

35 образующими в совокупности три группы выходных выводов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, улучшения массогабаритных и энергетических показателей, каждый

4О из элементов умножения выполнен с тремя входными цепями, причем разноименные входные цепи элементов соединены друг с другом и подключены к трехфазному источнику питания.

45 2. Умножитель по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что разноименные входные цепи элементов соединены последовательно.

3. Умножитель по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что разноименные входные цепи элементов соединены параллельно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бамдас A.M., Êóëèíè÷ В.A. Шапиро С.В. Статические электромагнитФ ные преобразователи частоты и числа фаз. М-Л., Госэнергоиздат, 1961, с. 4.6, рис. 3-3 (прототип).

2.. Бамдас А.М., Блинов И.В., Заха4О ров Шапиро С.s.. С,В. Ферромагнитные умножители частоты. вып. 18, M.„

"Энергия", 1968, с. 122, 138, рис, 7. 3.

3. Авторское свидетельство СССР

iN- 331431, кл. Н 01 F 35/00, 1972.

5 !

О

25 моник на выхоцных обмотках 43 элементов 1-3 окажутся сдвинутыми на

120 эл. град. между собой, образуя симметричную трехфазную систему.

На фиг. 3 показан вариант образования входных цепей устройства путЕм параллельного соединения разноименных входных цепей с зажимами 3639, 37-40, 38-41 элементов 1-3, /

Использование предлагаемого технического решения позволяет построить трехфазные умножители частоты с любыми кратностями умножения за исключением 3,6,9,... . Примененные элементы умножения с трехфазным входом по. сравнению с элементами, имеющими однофазный вход, обладают лучшими техническими характеристиками: большей величиной удельной мощности преобразования, меньшими габаритами и др.

Таким образом, предлагаемое устройство, сохраняя стабильность углов сдвига и малый разброс амплитуд трехфазной системы выходных напряжений, унифицированную конструкцию, обладает повышенными энергетическими показателями, меньшими габаритами и массой при умножении частоты с кратностью, большей трех.

87774,0

F7

Фиь. 2.

ЫГ 1 Уя

1 .J

Составитель E. Дорошин

Редактор Л.Филь Техред A.дн Корректор Л.Бокшан

Заказ 9637/83 Тираж 733 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