Магнитополупроводниковый высокочастотный источник питания

Использование: полезная модель относится к электротехнике, а именно к ферромагнитным умножителям частоты, и может быть применена в качестве источника питания в электротехнологии при индукционном нагреве. Технический результат: расширение частотного диапазона на выходе магнитополупроводникового высокочастотного источника питания. Сущность изобретения: в магнитополу проводниковом высокочастотном источнике питания, представляющем собой четыре сердечника с расположенными на них первичными и вторичными обмотками, а также обмотками подмагничивания постоянным током и самоподмагничивания емкостным током второй гармоники, содержится два тиристорных преобразователя частоты, каждая из которых связана с парой первичных обмоток, и конденсатор, подключенный к вторичной обмотке.

Магнитополупроводниковый высокочастотный источник питания.

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к ферромагнитным умножителям частоты, и может быть применена в качестве источника питания в электротехнологии при индукционном нагреве.

Известней трехфазный умножитель частоты, который содержит трехфазный трансформатор, на каждом из трех стержней которого расположены две пары первичных обмоток, подключенных к сети через транзисторы и выходную обмотку [патент РФ 2280309, H02M 5/16, 20.07.2006].

Известен удвоитель частоты, содержащий трансформатор, на каждом стержне которого расположены четыре первичные обмотки, объединенные в две пары. Каждая пара первичных обмоток замкнута на пару согласно включенных транзисторов, работающих таким образом, что используется начальная часть синусоиды питающего напряжения. Общие точки соединения транзисторов первой и второй пар и обмоток второй пары подключены в соответствии с прямой последовательностью чередования фаз к входным фазным зажимам [патент РФ 549868, H02M 5/16, 27.06.2006].

Также известен статический преобразователь частоты, содержащий трехфазный трансформатор, на каждом стержне которого расположены четыре первичные обмотки, объединенные в две пары. Обмотки каждой пары соединены последовательно [патент РФ 2280309, H02M 5/16, 27.06.2006].

Недостатками вышеизложенных аналогов является невысокий коэффициент использования преобразователя и источника питания, увеличение массогабаритных показателей ферромагнитного умножителя, который содержит дополнительную размагничивающую обмотку постоянного тока.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату является магнитный источник питания, выполненный в виде ферромагнитного учетверителя частоты, представляющего собой четыре сердечника с расположенными на них первичными и вторичными обмотками, а также обмотками подмагничивания постоянным током и самоподмагничивания емкостным током второй и четвертой гармоники [патент РФ 570964, H02M 5/16, 30.08.1977].

Недостатком ближайшего аналога является необходимость наличия преобразователя частоты в случае получения двухфазного напряжения для питания первичных обмоток.

Задача полезной модели - уменьшение массогабаритных показателей магнитополупроводникового высокочастотного источника питания и расширение его функциональных возможностей.

Технический результат - расширение частотного диапазона на выходе магнитополупроводникового высокочастотного источника питания.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в магнитополупроводниковом высокочастотном источнике питания, представляющем собой четыре сердечника с расположенными на них первичными и вторичными обмотками, а также обмотками подмагничивания постоянным током и самоподмагничивания емкостным током второй гармоники, содержится два тиристорных преобразователя частоты, каждый из которых связан с парой первичных обмоток, и конденсатор, подключенный к вторичной обмотке.

Сущность полезной модели поясняется чертежом. На фиг. изображена электрическая схема устройства.

Магнитополупроводниковый высокочастотный источник питания содержит четыре многообмоточных насыщенных сердечника 1. Каждый сердечник содержит первичную 2 и вторичную 3 обмотки, обмотки подмагничивания постоянным током 4, самоподмагничивания током второй гармоники 5. Первичные обмотки соединяются встречно. Пары первичных обмоток питаются напряжением со сдвигом 90° от тиристорных преобразователей частоты 6. Вторичные обмотки соединены последовательно - согласно с конденсатором продольной емкости 7 и с выходными зажимами. Пары обмоток самоподмагничивания током второй гармоники соединены последовательно - встречно с конденсатором 8. Обмотки подмагничивания соединены последовательно - согласно с фильтром 9 и подключены к источнику постоянного тока.

Магнитополупроводниковый высокочастотный источник питания работает следующим образом. Вследствие магнитной симметрии сердечников и соединения их первичных обмоток по Т-образной схеме магнитные потоки во всех сердечниках одинаковы и сдвинуты друг относительно друга на полпериода. Поток в первом сердечнике опережает на 0,25 Т поток во втором сердечнике, последний опережает на 0,25 Т поток в третьем сердечнике и т.д. В результате основные гармоники магнитных потоков взаимно сдвинуты на 90°, вторые гармоники - на 180°, четвертые - на 360°. Третьей и других нечетных гармоник нет на кривой потока, так как напряжение, приложенное к первичным обмоткам синусоидально. При подаче напряжения на первичные обмотки на зажимах цепей вторичных обмоток 3 образуется напряжение учетверенной частоты, так как вторые гармоники потоков в соответствующих сердечниках сдвинуты на 180° и наводимые ими электродвижущие силы в цепях обмоток 3 и 1 взаимно уничтожаются, а в цепи обмоток 5 складываются. Электродвижущая сила учетверенной частоты складывается в цепях обмоток 3 и 1 и взаимно уничтожается в цепи обмотки 5. Фильтр 9 в цепи подмагничивания служит для предотвращения замыкания по этой цепи тока учетверенной частоты.

Использование тиристорного преобразователя частоты позволяет получить, во-первых, такую же частоту, как частота сети, во-вторых, частоту в два раза большую, чем частота сети, в третьих, частоту в четыре раза большую чем частота сети и близкую к синусоидальной, что значительно расширяет функциональные возможности магнитополупроводникового высокочастотного источника питания.

Магнитополупроводниковый высокочастотный источник питания, представляющий собой четыре сердечника с расположенными на них первичными и вторичными обмотками, а также обмотками подмагничивания постоянным током и самоподмагничивания емкостным током второй гармоники, отличающийся тем, что содержит два тиристорных преобразователя частоты, каждый из которых связан с парой первичных обмоток, и конденсатор, подключенный к вторичной обмотке.

РИСУНКИ