Электромагнитный статический преобразователь

 

О ИС НWE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик(Зависимое от авт. свидетельства № 163670

Заявлено 27.111.1964 (№ 890311/24-7) Кл. 21d -, 12/03 с присоединением заявки ¹

МПК Н 02m

УДК 621.314.26(088.8) Приоритет

Опубликовано 09.Х.1967. Бюллетень ¹ 21

Дата опубликования описания 12.XII.1967

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авто ры из обретения

A. Н. Милях, Б. Е. Кубышин и В. Е. Тонкаль

Заявитель

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Известен электромагнитный статический преобразователь (авт. ca. № 163670) трехфазного тока промышленной частоты в однофазный ток регулируемой низкой частоты, содержащий два трехфазных магнитных усилителя с выходом на,выпрямленном токе и трансформатор низкой частоты, каждая из первичных обмоток кото рого питается от одного из магнитных усилителей.

B предлагаемом преооразователе в качесвве трансформатора низкой частоты применен пятистержневой тра нсформатор с двумя группами компенсационных обмоток, каждая из которых состоит из двух идентичных обмоток, расположенных соответственно на крайнем и среднем стержнях трансформатора, включенных последовательно между собой и соответствующей основной первичной обмоткой низкочастотного трансформатора, охватывающей крайний и средний, стержни.

На фиг. 1 изображена принципиальная icxeма предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 — схема расположения:компенсационных и OI0HoiBHbIx обмоток на стержнях низкочастотного трансформатора; на фиг. 3, а и

3, б — схематичное распределение магнитных потоков в магнитопроводе низкочастотного тр а н сфор м amp a.

Применение,в преобразователе трансформатора низкой частоты специальной конструкции уменьшает поразитные токи в конту рах схемы и увеличивает коэффициент полезного действия за счет компенсации наводимых э.д.с.

Поочередным подмапничиванием мапнитных

5 усилителей МУ, и МУз от специального задатчика импульсов требуемой регулируемой частоты получаем ча их выходе напряжение, близкое по форме к полуволнам синусоидального напряжения, Эти полуволны приклады10 ваются к плечам моста, состоящим из соответствующим образом соединенных обмоток выходного формирующего трансформатора со стержнями I, II, III, IV, V (обмотки 1, 2— основные, 3, 4, 5, 0 — компенсационные).

15 В один из полупериодов регулируемой выходной частоты полуволна напряжения с выхода усилителя МУ1 прикладывается к обмоткам 1, 8, 4 трансформатора. Ток, протекающий по по|следовательно соединенным Оомот20 кам 8 и 4,,создает магнитный поток, замыкающийся по стержням IV u V (фиг. 3, а— поток показан пунктиром).

Поток, создаваемый током обмотки 1 (сплошные линии), проходит по ярмам транс25 форматора по .стержням III и 1 в соответствии с законами магнитных цепей с учетом магнитных сопротивлений стержней и магнитодвижущих сил.

Следующая полуволна напряжения с выхо30 да усилителя МУз прикладывается к обмо т

203759

8aM 2, 5 и б. Создаваемые потоки показаны на фиг. З,б. В стержнях П, П!, IV трансформатора протекает переменный магнитный поток, и. в,обмотках 7 и 8, помещенных на П и Й стержнях, индуктируется переменная э.д.с. (фиг. З,а и 3, б). Таким образом, в каждый из полупериодо в выходной частоты поток создается в четырех стерженях: I, П, 1, а выходные обмотки охватывают только три из этих потоков, В первый полупериод обмотка 7 охватывается потоком стержня П, а обмотка 8 потоками стержней IV и V, a следующий полупериод рабочие обмотки 7 и 8 охватываются потоками I, П, IV стержней.

При равенстве числа витков во всех первичных обмотках трансформатора, идентичности условий работы, т. е. ра ввнстве токов, каждые из обмоток 1 и 2 могут быть выполнены не как охватывающие по два стержня, а как последовательное соединение двух одинакоBbIx обмоток на соответствующих стержнях, и поэтому токи в параллельных цепях будут одинаковыми. Коэффициент полезного действия преобразователя остается высоким при небольших токах нагрузки, а при увеличении тока нагрузки напряжение на выходных обмотках постепенно падает; уменьшается и к.п.д. Это происходит потому, что при увеличении тока нагрузки растет ток в первичных обмотках. Теперь поток, создаваемый пер вичными обмотками, находящимися на стержнях

ll и IV, так же как и в первичном трансформаторе, остается переменным по величине, а увеличение тока в этих обмотках компенсируют увеличение тока нагрузки. Поток же стержней 1 и V, на которых непосредственно не находятся вторичные обмотки, увеличится, но лишь часть потока стержня V (в первый рабочий полупериод, фиг. 3, а) и стержня I (во второй полупериод, фиг. 3, б) протекает по стержням II и И, а часть его вытесняется из рабочих стержней и протекает по ярмам и крайним стержням 1 и U. увеличивая число витков первичных обмоток стержней П и IV с переменным потоком по сравнению с обмотками стержней 1 и можно,сделать нагрузочную характеристику более жесткой, но с одновременным уменьшением максимального к.п.д. преооразователя из-за появления наведенной э.д.с. при неравномерном ра спределении потоков по стержням в неработающих в данный полупериод ,выходной частоты первичных обмотках.

Для компенсации наведенной э.д.с. в диагональ моста вводится добавочное сопротивление Р, (показано пунктиром на фиг, 1).

При одинаковом числе витков первичных обмоток на BlcQx стержнях в неработающих в данный полупериод выходной частоты первич5

40 ных обмотках наводятся э.д.с., направленнь1с навстречу друг другу. Величина наводимых э,д.с. зависит от переменных составляющих потоков в стержнях. По крайним стержням 1 и V в один из,полу периодов протекает поток, создаваемый тремя первичными обмотками (например, па фиг. 3,а по стерженю V протекает поток от трех обмоток) с учетом того, что полови на суммарного потока двух стержней 1 и П проходит через стержень V, а в следующий полупериод по нему протекает поток лишь от одной первичной обмотки, находящейся на этом стержне.

Таким образом переменная составляющая потока в крайних стержнях состоит из,потока от двух обмоток, т. е. такого же, как и в стержнях П и IV, и поэтому э.д.с., возникающие в обмотках 5 и б или 8 и 4 в нерабочий для них полупериод выходной частоты, равны по;величине и противоположны по направлению, а в обмотках 1 или 2 э.д.с. совсем нс наводится, так как в нерабочий для каждой из них полупериод суммарный поток, который они охватывают, равен О.

По крайним, стержням и ярму тра нсформатора протскает также постоя нная составляющая потока.

На стержне ПI также протекает переменный магнитный поток, но поместить нагрузочпую обмотку,на нем нельзя, поскольку момент прохождения этого потока через 0 в нем не совпадает с моментом прохождения через О потока в стержнях П и Л, поэтому э.д.с,, наведенные в обмотках, имеют разные фазы и включить их на общую .нагрузку невоз можно.

Изменяя магнитное сопротивление стержня

IП, можно добиться .компенсации наведенных э.д.с. пер ер а сп редел ени ем потоков между крайними (I и V) стержнями и стержнем IП, а помещение нагрузочной обмотки на нем нарушает нормальный режим работы.

Предмет изобретения

Элоктромагнитный статический преобразователь по а вт. св. № 1б3670, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия преобразователя, в качестве трансформатора низкой частоты при. менен пятистержневой трансформатор с дву* мя группами компенсационных обмоток, каждая из которых состоит из двух идентичных обмоток, расположенных соответственно на крайнем и среднем стержнях трансформато. ра, включенных последовательно между собой и соответствующей основной первичной об. моткой низкочастотного трансформатора, охватывающей крайний и средний стержни.

203759

Фу,,7

Фа 2. 2

Составитель В. Пилипенкб

Редактор П. Вербова Техред Л, Я. Бриккер Корректоры: Г. И. Плешакова и И. Л. Кириллова

Заказ 3837/17 Тираж 535 Подписное

1. НИ14ПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2