магнитспровода, трехфазной входной обмотки основной частоты, трехфазной выходной обмотки удвоенной частоты и трехфазной выходной обмотки утроенполностью совмещена с обмоткой подмагничивани посто нного тока. Магнитопровод вьтолнен симметричным пространственным , состо щим из дев ти стержней 1-9, причем каждый стержень состоит из двух одинаковых полустержней 1.1 и 1.2, а также верхнего 10 и нижнего 1 торцовых рм (фиг. I). Отнощение сечени любого рма 10 или И к сечешпо любого стержн составл ет 0,5077 при равенстве первых гармоник магнитных индукций в стержне и рме (фиг. 3j). Калра фаза (например , фаза AJ-XJ) входной обмотки основной частоты состоит из п ти встречно соединенных катушек, кажда из них охватывает один из п ти р дом расположенных стержней, а соотношение чисел витков катушек фазы составл ет W : : Wg : W,;- : W. 0,395:0,743:1:0,743:0,395 (фиг. I). Фазы входной обмотки соединены в звезду (фиг. 2). Кажда фаза (например, фаза ) выходной обмотки удвоенной частоты состоит из шести катушек W, , казада из них охватывает один из полустержней , например, 1.1, 1.2, 5.1, 5.2, 6.1 и 6.2 трех стержней, например, 1,5 и 6 (фиг. 1). Каждые две катушки V, расположенные на двух полустержн х , например, 1.1 и 1.2 одного стержн , например, 1 соединены между собой встречно, а две пары катушек W, , расположенные на стержн х 1 и 5, соединены между собой встречио, и две пары катушек Wj, расположенные на стержн х 5 и 6, соединены между собой согласно (фиг. 1). Фазы выходной об„„ „ удвоенной сГеданТныв звезду (фиг. 2). Кажда фаза (например, фаза -Oj, ) выходной обмотки утроенной частоты , полностью электрически совмещенной с обмоткой подмагничивани посто нного тока, состоит из шести катушек W , кажда из них охватьшает один из полустержней, например, 1.1, 1.2, 4.1, 4.2, 7.1, 7.2 трех стержней , например 1,4 и 7 (фиг. 1). Катушки , расположенные на полустержн х 1.1, 4.1 и 7.1, соедин ютс между собой последовательно и согласно и составл ют первую параллел ную ветвь фазы выходной обмот ки устроенной частоты; катушки WQ,, расположенные на полустержн х 1.2, 4.2 и 7.2, соедин ютс между собой также последовательно и согласно и составл ют вторую параллельную ветв А,-О, фазы этой обмотки (фиг. 1).0б J Z ветви соедин ютс параллельные так образуетс фаза А встречно и Три фазы выходной обмотки у роенной частоты соедин ютс в две звезды с выведенными нулевыми точка 2 (фиг. 2). К точкам подключаетс источник посто нного тока и со стороны входных зажимов выходна обмотка утроенной частоты вл етс обмоткой подмагничивани посто нного тока (фиг. 2), причем п следн необходима дл генерации спектра четных гармоник магнитного пол , т.е. дл реализации режима уд воени частоты. Работа трехфазного статического ферромагнитного умножител частоты основана на совместном действии в магнитопроводе магнитодвижущей силы (МДС), созданной входной трехфазной обмоткой с током основной частоты, и ЩС F (фиг. 2), созданной обмоткой подмагничивани с посто нным током, котора полностью электрически совмещена с трехфазной выходной обмоткой утроенной частоты. При указанном совместном действии МДС. переменного тока основной частоты и МДС посто нного тока, вследствие нелинейности кривой намагничивани стали магнитопровода умножител частоты, крива результирукщего магнитного пол измен етс несимметрично в функции вре мени. Следовательно, магнитное поле кроме первой гармоники (фиг. За) содержит весь спектр высших четных и нечетных временных гармоник магнит ного пол . Из высших гармоник пол наибольшздо амплитуду имеют втора (фиг. 36) и треть (фиг. ЗЬ) гармони кн, которые обусловливают напр жени {удвоенной и и утроенной U частот на зажимах А,, В, и С, и на залшмах 12 , 2 2. (фиг. 2). В, и С, Предлагаемый умножитель частоты допускает реализацию режимов удвоени и утроени частоты как при после довательном во времени, так и при одновременном подключении электропотребителей к вторичным обмоткам уд военной и утроенной частот. Дп реализации режима удвоени частоты можно использовать вторичную обмотку утроенной частоты. С этой целью вьшр мленное напр жение утроенной частоты следует подвести к зажимам обмотки подмагничивани (фиг. 2). К зажимам первичной трехфазной обмотки основной частоты и к зажимам переменного тока вторичных трехфазных обмоток удвоенной и утроенной частот могут быть подключены конденсаторы поперечно-продольной компенсации. Входна обмотка основной частоты и вькодна обмотка утроенной частоты, котора полностью электрически совмещена с обмоткой подмагничивани по сто нного тока, взаимно неиндуктивны не только по основной, удвоенной, утроенной и нулевой частотам, но и практически по всему спектру других высших гармоник магнитного пол . Ниже приведены результаты гармонического анализа, иллюстрирующие отсутствие индуктивных св зей соответствующих гармоник магнитного пол с обмотками предлагаемого умножител частоты . Входна трехфазна обмотка ос;Новной частоты. Так как с одной стороны четные гармоники магнитного пол действуют в двух полустержн х каждого стержн в противофазе (фиг. Зу, на фиг.2 направление НДС F,, созданной по- сто нным током подмагничивани ), а с другой стороны кажда катушка входной обмотки охватывает два полустержн одного стержн , то в катушках входной обмотки не индуктируетс ЭДС частоты 2kfi , где f j - основна частота и k 1,2,3... Так как векторы первой гармоники магнитного потока в соседних стерж- н х магнитопровода смещены по фазе на 160° (фиг. ) и в соответствии со схемой соединени катушек фазы входной обмотки, соотношением чисел витков катушек фазы этой обмотки, а также соединением фаз в звезду в токе, протекающем в фазах входной обмотки, не содержитс высших гармоник пор дков 6k±l, где k 1,2,3,..., и высших гармоник пор дков 3k, где k 1,3,... Таким образом ток, протекающий в азах входной обмотки, имеет синусоидальную форму. Выходна трехфазна обмотка удвоенной частоты. За счет встречного соединени дву катушек, расположенных по одной на двух полустержн х каждого стержн (фиг. 1), в каждой паре катушек выходной обмотки удвоенной частоты не индуктируетс ЭДС нечетными гармониками магнитного пол пор дков 2k-lj где k 1,2,3,... Коэффициент распределени по второй гармонике выходной обмотки удвоенной частоты составл ет 0,96, т.е. втора гармоника магнитного пол (фиг. 3(5) практически полностью выдел етс данной обмоткой. Коэффициент распределени по четвертой , гармонике выходной обмотки удвоенной частоты составл ет 0,177, а так как амплитуда четвертой гармоники магнитного пол (фиг. ЗЬ) составл ет примерно 0,35 амплитуды вто рой гармоники пол , то содержание четвертой гармоники магнитного пол в кривой напр жени удвоенной частоты , снимаемого с зажимов А Bj и С (фиг. 2), составл ет не более 6% что находитс в пределах требовани соответствующего ГОСТа. Другие высшие четные гармоники магнитного пол (6,8,10...) или вообще не обусловли вают ЭДС на зажимах А, В2 и С или значение этой ЭДС пренебрежимо мало Выходна трехфазна обмотка утроенной частоты (полностью электрически совмещенна с обмоткой подмагничивани посто нного тока). За счет встречного включени па .раллельных ветвей фаз четные гармоники магнитного пол пор дков 2k, где k 1,2,3... не обусловливают ЭДС на зажимах А,, В, и С, (фиг.- 1 3 И 2). Коэффициент распределени по.тре тьей гармонике выходной обмотки утроенной частоть составл ет 1,0, т.е треть гармоника магнитного пол (фиг. ЗЬ) полностью вьщел етс данной обмоткой. За счет взаимного сдвига ЗДС на 120, индуктированных первой гармоникой магнитного пол и гармоника ми пор дков 6kt1, где k 1,2,3,... в трех катушках каждой параллельной ветви каждой фазы, в параллельных ветв х фаз не индуктируютс резуль .тирующие ЭДС указанными гармониками пол (фиг. 1 и 3 о). Обмотка подмагничивани посто ного тока (полностью электрически овмещенна с выходно трехфазной об откой утроенной частоты). Вследствие сш-п-1етрии параллельных ветвей каждой фазы выходной обмотки утроенной частоты на зажимах 0, и 0 обмотки подмагничивани (фиг. 1 и 2) не индуктируютс ЭДС гармониками пор дков 2k и 2k-I, где k 1,2,3... При соблюдении предлагаемой конструкции трехфазного статического ферромагнитного умножител частоты с выходных обмоток его снимаютс две трехфазные системы напр жений соотBeTfcTBeHHo удвоенной и утроенной частот . Формула изобретени Трехфазный статический ферромагнитный умножитель частоты, содержащий пространственный симметричный магнитопровод, выполненный из дев ти стержней с.расположенными на каждом из них катушками первичной обмотки основной частоты, образующий симметричную дев тифазную систему магнитодвижущих сил, а также катушки вторичной трехфазной обмотки утроенной частоты, отличающийс тем, что с целью расширени функциональных возможностей путем получени двух выходных систем трехфазных напр женки соответственно удвоенной и утроенной частот, дополнительно введена трехфазна вторична обмотка удвоенной частоты, а вторична трехфазна .обмотка утроенной частоты электрически полностью совмещена с обмоткой подмагничивани посто нным ТОКОМ, причем кажда фаза вторичной обмотки удвоенной частоты состоит из трех пар катушек, встречно соединенных между собой в каждой паре, две смежные пары этих катушек фазы соединены встречно, а другие смежные две пары катушек фазы соединены согласно, кажда фаза совмещенной вторичной трехфазной обмотки утроенной частоты состоит из шести катушек, эти обмотки всех фаз соединены в двойную звезду с выведенными нулевыми точками, образующими входные зажимы посто нного тока, каждый стержень магнитопровода разделен по его длине на два одинаковых полустержн , кажда катушка обеих вторичных обмоток охватывает
712724248
один из соответствующих полустержней провода, взаимно сдвинутых на 160 магнитопровода, причем две пары кату- а две пары катушек каждой фазы этой шек каждой фазы вторичной обмотки уд- обмоткиj соединенные согласно, расвоенной частоты, соединенные встреч- положены на стержн х, взаимно сдвино , расположены на стержн х магнито- 5 нутьк на 40°.