Преобразователь частоты синусоидального напряжения

 

ОП ИСАНИЕ 7З4ВЫ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Соцквлнстическнх

Респу6пик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ( (5l)М. Кд. (6l) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 14.06.77 (2() g495773/@40

Н 02 М S/16 с прнсоелнненнем заявки №Геоудерстеееные квинтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15,05,8р, Бюллетень ¹ 18 ео делом изобретений к открытиЯ (53) УДК 621.314, . 263(088.8) Дата опубликования описания 15.05,80 (72) Автор изобретения

Л. С. Орелович

Всесоюзный государственный ордена Октябрьской Революции проектно-изыскательский и научно-исследовательскяй институт энергетических систем и электрических сетей Энергосетьпроект (7I) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дпя преобразования частоты синусоидального напряжения, например, в автоматических ре гуляторах, измерительных устройствах и других электроустановках.

И звестны преобр азов а тели частоты синусоидального напряжения, содержащие выпрямительные мосты f3).

Недостатком этих преобразователей является то, что переменное напряжение на их выходе, изменяется во времени по несинусоидальному закону, что ухудшает качество устройств, в которых эти преобразователи применяются.

Известны также преобразователи (статические удвоители) частоты, состояшие из двух выпрямительных мостов, подключаемых к источнику переменного тока, и фильтров на выходе, разделяющих переМенную и постоянную составляюшие, у которых напряжение питания подведено к одному из выпрямительных MocTQB co

2 сдвигом в 90 относительно напряжения, о подведенного к другому мосту f23.

Однако разделение переменной и постоянной составляюших на выходе преобразователя осуществляется с помощью дроссельно-конденсаторных фильтров, что усложняет трансформацию переменной составляюшей выходного напряжения, а также не позволяет применять их для многократного умножения частоты.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является преобразователь частоты синусоидального напряжения, состояший из двух вьптрямительных мостов, напряжения питания которых взаимно сдвинуты IIo фасе на 90, конденсатора и о резистора (1).

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Цель достигается тем, что преобразователь частоты синусоидального напряжения, состояший из двух выпрямительных мостов, напряжения питания которых взаимно сдви3 7348 нуты по фазе на 90", конденсатора и резистора, снабжен двумя трансформаторами, вторичная обмотка одного из которых соединена с входом одного выпрямительного моста через конденсатор, а другаяс входом дэугого выпрямительного моста через резистор, первичная обмотка вто рого трансформатора выполнена в виде двух встречно включенных одинаковыхсекций, каждая из которых подключена к 10 выходу соответствующего выпрямительного моста На чертеже приведена схема преобразователя.

Преобразователь содержит входной i5 трансформатор 1, выполненный из двух одинаковых секций, резистор 2, конденсатор 3, выпрямительные мосты 4 и 5 и выходной дифференциальный трансформатор 6, выполненный также из двух оди- 20 паковых секций.

Преобразователь работает следующим образом.

Входное синусоидальное напряжение подается на вход устройства к первичной обмотке входного трансформатора 1, вторичная обмотка которого имеет две секции, к каждой из которых подключены входы выпрямительных мостов 4 и 5, причем на входе одного из них (моста 4) установлен фазосдвигающий элемент, состоящий из конденсатора 3 и резистора

2, обеспечивающий сдвиг по фазе входно го напряжения выпрямительного моста 5.

ЗБ

Первичные обмотки выходного дифференциального трансформатора 6 подключены к встречно включенным выходам выпрямительных мостов 4 и 5. При этом к каждой из встречно включенных первич- 4 ных обмоток выходного трансформатора

6 подведены одинаковые по величине и о сдвинутые по фазе на 90 выпрямленные синусоидальные напряжения выпрямительных мостов. 4 и 5.

В результате вычитания магнитных потоков, создаваемых в выходном трансформаторе 6 напряжениями, подведенными, к его первичным обмоткам, результирующий магнитный поток и выходное напряжение трансформатора 6 имеет строго синусоидальную форму, но вдвое большую частоту по сравнению с входным напряжением.

К выходу первого каскада устройства может быть подключен второй каскад, выполненный по такой же схеме. Частота синусоидального напряжения на выходе второго каскада вдвое превышает часто61 4 ту выходного напряжения первого каскада и в четыре раза частоту входного напряжения.

В третьем каскаде устройства удваивается частота второго каскада и т. д.

Частота на выходе устройства выраж на формулой

ЬЫХ ЬХ где

Х „,„-. частота на выходе устройства; ф — частота на входе устройства;

Ьх

tl - количество каскадов устройства преобразователя частоты.

С целью снижения потерь электроэнергии в преобразователе вместо резистора

2 может быть подключена активная нагрузка постоянного тока (электронагреватели, лампочка накаливания и рр.), а также любая другая нагрузка.

Предложенный преобразователь позволяет обеспечить многократное умножение частоты синусоидального напряжения с одновременной его трансформацией при сохранении строго синусоидальной формы выходного напряжения при упрощении конструкции и повышении надежности устройства.

Формула изобретения

Преобразователь частоты синусоидального напряжения, состоящий из двух выпрямительных мостов, напряжения питания которых взаимно сдвинуты по фазе на 90, конденсатора и резистора, î т» о л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен двумя трансформаторами, вторичная обмотка одного из которых соединена с входом одного выпрямительного моста через конденсатор, а другая — с входом другого выпрямительного моста через резистор, первичная обмотка второго трансформатора выполнена в виде двух встречно включенных одинаковых секций, каждая из которых подключена к вы-. ходу соответствующего выпрямительного моста.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 145929, кл. Н 02 N 5/14, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР № 49.7694, кл. Н 02 M 5/16, 1974.

3. Сандлер А. С. и др. Преобразователи частоты для управления асинхронными двигателями, M., Энергия", 1966, с. 5-10.

734861

Составитель Л. Устинкина

Редактор В. Трубченко Техред М. Петко Корректор М. Пожо

Заказ 2101/56 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород,, ул. Проектная, 4