Утроитель частоты однофазного напряжения

283392

И Е

ЙЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11.11,1969 (№ 1305172/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 06.Х,1970. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 16.XII.1970

Кл. 21d> 51

МПК Н Olf 35/00

УДК 621.314.27(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

GCCP

Авторы изобретения

А. М. Борок, П. С. Кульжинский, В. Г. Шевченко, Л. А, Вишневский и Н. H. Матаруев

Заявитель

УТРО ИТЕЛ Ь ЧАСТОТЫ ОД Н ОФАЗ НОГО НАПРЯЖЕН ИЯ

Известен утроитель частоты однофазного напряжения, содержащий три насыщенных сердечника с расположенными на них и соединенными в звезду тремя обмотками, одна из которых подсоединена к одному из выводов питающей сети, и конденсаторы, один из которых соединен в цепочку со второй обмоткой и подключен к другому из вводов питающей сети.

Однако известный утроитель не обеспечивает широкого амплитудного диапазона выходного напряжения и стабильной работы при изменении параметров нагрузки.

Предлагаемый утроитель частоты отличается от известного тем, что он снабжен соединенными в открытый треугольник дополнительными обмотками, расположенными на указанных сердечниках и подключенными к однофазной нагрузке, а третья из указанных обмоток подсоединена параллельно указанной цепочке через другой из конденсаторов, третий из которых подключен параллельно питающей сети.

Это отличие позволяет расширить амплигудный диапазон выходного напряжения и обеспечить стабильную работу при изменении параметров нагрузки.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема утроителя частоты однофазного напряжепия; на фиг. 2 — представлена диаграмма токов.

Утроитель частоты однофазного напряжения содержит насыщенные сердечники 1 — 8 с расположенными на них и соединенными в звезду обмотками 4 б, причем обмотка 4 подсоединена к вводу 7 питающей сети, имеющей вводы 7 и 8. Утроитель содержит конденсаторы 9 — 11, причем конденсатор 9 соединен в цепочку с обмоткой 5 и подключен к вводу 8 питающей сети. Кроме того, утроитель снабжен соединенными в открытый треугольник дополнительными обмотками 12 — 14, расположенными на сердечниках 1 — -3 и подключенными к однофазной нагрузке, причем обмотка б подсоединена параллельно цепочке из обмотки 5 и конденсатора 9 через конденсатор

10, а конденсатор 11 подключен параллельно питающей сети.

От питающей сети напряжение с частотой поступает на вводы 7, 8 утроителя частоты.

При этом величина напряжения и токи в первичных обмотках 4 — б устанавливаются таки25 ми, чтобы выполнялось условие, при котором

I, = I — — I,, где 1„1, 1з — соответственно токи в первичных обмотках 4 — б.

Величина токов 1т, I>, 1, устанавливается такой, чтобы сердечники 1 — 3 работали в об30 ласти магнитного насыщения.

283292

Емкости конденсаторов 9 и 10 подбираются такой величины, чтобы общее реактивное сопротивление конденсатора 9 и первичной обмотки б было индуктивным, а общее реактивное сопротивление конденсатора 10 и первичной обмотки б — емкостным. Причем величина этих реактивных сопротивлений должна быть такой, чтобы ее отношение к активному сопротивлению соогветствующей ветви было равно 1,73, что обеспечит сдвиг по фазе между токами I и I< в 120 .

Вследствие равенства токов 1 =1 и сдвига фазы между ними в 120, ток 1, получается равным току 1> и току 1;, и сдвинут по фазе стносительно каждого из них на 60 .

Таким образом, фазовый сдвиг между токами I,, I и 1 осуществляется подбором емкости конденсаторов 9 и 10. Индуктивное сопротивление первичной обмотки 4 компенсируется емкостным сопротивлением конденсатора 11.

Напряжение на первичных обмотках 4 — б сердечников 1 — 8 вследствие насыщения сердечников становится трапецеидальным. Как известно, трапецеидальное напряжение содержит только нечетные гармоники.

Напряжения третьей гармоники, что соответствует трехкратной частоте однофазного источника тока, индуктируемые во вторичных обмотках 12 — 14, совпадают по фазе и вследствие последовательного согласного включения трех вторичных обмоток 12 — 14 складываютс». Напряжения же первой гармоники вследствие фазового сдвига на 120 во вторичных обмотках 12 — 14 уравновешиваются и не попадают в нагрузку.

Напряжения третьей гармоники в первичных обмотках б, б сердечников 2, 8 находятся в фазе по отношению друг к другу и включены параллельно, а напряжение третьей гармоники первичной обмотки 4 сердечника 1 находится в противофазе к ним. Таким образом, напряжения третьих гармоник в первичных обмотках 4 — б сердечников 1 — 8 взаимно уравновешиваются, так что напряжение трехкратной частоты на входе утроителя на клеммах

7, 8 отсутствует.

15 Предмет изобретения

Утроитель частоты однофазного напряжения, содержащий три насыщенных сердечника с расположенными на них и соединенными в звезду тремя обмотками, одна из которых под20 соединена к одному из вводов питающей сети, и конденсаторы, один из которых соединен в цепочку со второй обмоткой и подключен к другому из вводов питающей сети, отличаюи ийся тем, что, с целью расширения амплитуд25 ного диапазона выходного напряжения и обеспечения стабильной работы при изменении параметров нагрузки, он снабжен соединенными в открытый треугольник дополнительными обмотками, расположенными на указанных

30 сердечниках и подключенными к однофазной нагрузке, а третья из указанных обмоток подсоединена параллельно указанной цепочке через другой из конденсаторов, третий из кото. рых подключен параллельно питающей сети.

283292 фиг.! фиг.2

Редактор В. В. Фельдман

Заказ 3586/15 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Л. Борисова

Техред A. А. Камышникова

Корректоры: В. Петрова и Е. Ласточкина