SU1436235A1 - Direct frequency doubler - Google Patents
Direct frequency doubler Download PDFInfo
- Publication number
- SU1436235A1 SU1436235A1 SU864171745A SU4171745A SU1436235A1 SU 1436235 A1 SU1436235 A1 SU 1436235A1 SU 864171745 A SU864171745 A SU 864171745A SU 4171745 A SU4171745 A SU 4171745A SU 1436235 A1 SU1436235 A1 SU 1436235A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- voltage
- thyristors
- current
- transformer
- bridges
- Prior art date
Links
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Description
(21)4171745/24-07(21) 4171745 / 24-07
(22)05.12.86(22) 12/05/86
(46) 07.11.88. Бюл. № 41(46) 11/07/88. Bul № 41
(71)Брошневский экспериментальный завод «Лесдревмаш(71) Broshnevsky experimental plant "Lesdrevmash"
(72)В. М. Сасин и Т. Б. Лагойда(72) C. M. Sasin and T. B. Lagoida
(53)621.314.27(088.8)(53) 621.314.27 (088.8)
(56)Авторское свидетельство СССР № 1089735, кл. Н 02 М 5/16, 1983.(56) USSR Author's Certificate No. 1089735, cl. H 02 M 5/16, 1983.
Авторское свидетельство СССР № 1091287, кл. Н 02 М 5/27, 1982.USSR Author's Certificate No. 1091287, cl. H 02 M 5/27, 1982.
Авторское свидетельство СССР № 1312704, кл. Н 02/М 5/27, 1985.USSR Author's Certificate No. 1312704, cl. H 02 / M 5/27, 1985.
(54)НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ(54) DIRECT DUAL FREQUENCY DOUBLE
(57)Изобретение относитс к преобразовательной технике и м.б. использовано при разработке источников вторичного электропитани электродвигателей строгальных, фрезерных и пазовальных деревообрабатывающих станков. Целью вл етс повышение КПД. Устр-во содержит два моста на тиристорах 1-8 и согласующий силовой тр-р 9, к обмотке 12 которого подключена нагрузка 13. Четыре формировател импульсов (ФИ) 22 подключены к балластным резисторам 20, 21 и выводам переменного тока моста. ФИ 22 состоит из импульсного тр-ра 23, к обмотке которого подключен транзистор 26. К коллектору транзистора 26 подключен выходной импульсный тр-р 27. Использование диодов 14-17 во входных цеп х ФИ 22 почти в два раза снижает потери на балластных резисторах. 5 ил.(57) The invention relates to a converter technique and can be. used in the development of sources of secondary power supply electric planing, milling and grooving woodworking machines. The goal is to increase efficiency. The device contains two bridges on thyristors 1-8 and a matching power tr-p 9, to the winding 12 of which a load 13 is connected. Four impulse drivers (PI) 22 are connected to ballast resistors 20, 21 and the AC terminals of the bridge. FI 22 consists of a pulsed power transistor 23, a transistor 26 is connected to the winding. An output pulse power transducer is connected to the collector of transistor 26. The use of diodes 14-17 in the input circuits of FI 22 reduces losses on the ballast resistors by almost two times. 5 il.
СWITH
ss
12111211
(Л(L
-W 13 -W 13
-ntr-ntr
SulSul
iyiy
00 O5 00 O5
соwith
елate
ЯгГYagG
Ha.fu3Ha.fu3
Изобретение относитс к силовой преобразовательной технике и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитани электродвигателей строгальных , фрезерных и пазовальных деревообрабатывающих станков.The invention relates to power converter technology and can be used in the development of sources of secondary power supply for electric motors of planing, milling and grooving woodworking machines.
Цель изобретени - повышение КПД преобразовател .The purpose of the invention is to increase the efficiency of the converter.
На фиг. 1 изображена принципиальна схема непосредственного удвоител частоты , подключаема к соответствующим напр жени м трехфазной четырехпроводной сети; .на фиг. 2 - эпюры напр жений на входе удвоител и на одном из тиристоров, а также эпюра тока этого же тиристора; на фиг. 3 и 4 - эпюры соответственно входного и выходного токов одного из формирователей управл ющих импульсов; на фиг. 5- эпюра выходного напр жени преобразовател .FIG. 1 is a schematic diagram of a direct frequency doubler connected to the corresponding voltages of a three-phase four-wire network; .on FIG. 2 - voltage diagrams at the input of the doubler and one of the thyristors, as well as the current diagram of the same thyristor; in fig. 3 and 4 are the diagrams of the input and output currents of one of the control pulse formers, respectively; in fig. 5 is a plot of the output voltage of the converter.
Удвоитель частоты содержит первый мост на тиристорах 1-4 и второй мост на тиристорах 5-8, согласующий силовой трансформатор 9 с двум первичными обмотками 10 и 11 и одной вторичной обмоткой 12, к которой подключаетс нагрузка 13. В обмотке 11 в V рзз больше витков по сравнению с обмоткой 10. В диагонали переменного тока мостов включены встречно-последовательно диоды 14-17, точки соединени которых (катоды) через первые балластные резисторы 18 и 19 присоединены к отрицательным полюсам мостов. К положительным полюсам мостов подключены вторые балластные резисторы 20 и 21.The frequency doubler contains the first bridge on thyristors 1-4 and the second bridge on thyristors 5-8, the matching power transformer 9 with two primary windings 10 and 11 and one secondary winding 12 to which the load 13 is connected. In winding 11, V rzz has more turns compared to the winding 10. In the diagonal of the alternating current, diodes 14-17 are connected anti-sequentially, the junction points of which (cathodes) through the first ballast resistors 18 and 19 are connected to the negative poles of the bridges. The second ballast resistors 20 and 21 are connected to the positive poles of the bridges.
Четыре формировател 22 импульсов подключаютс одним полюсом к одному из вторых балластных резисторов, а вторым входным полюсом - к одному из полюсов переменного тока соответствующего моста. Каждый из формирователей 22 импу льсов состоит из первого импульсного трансформатора 23, первична обмотка которого, соединенна .последовательно с диодом 24 и параллельно с стабилитроном 25, составл ет входную цепь формировател . К вторичной обмотке первого импульсного трансформатора включен эмиттер-базовый переход транмаксимум . В этот момент открываютс тиристоры 2 и 4, напр жение Uy на них снижаетс до нул (фиг. 2) и протечет импульс тока i-r по цепи от полюса В через тиристор 4 на первичную обмотку трансформатора 11, 5 далее через тиристор 2 и в полюс С. На вторичной обмотке трансформатора 12 при этом образуетс положительный полупериод напр жени (фиг. 5).Four pulse shapers 22 are connected by one pole to one of the second ballast resistors, and the second input pole to one of the AC poles of the respective bridge. Each of the impulse drivers 22 consists of a first pulse transformer 23, the primary winding of which, connected in series with the diode 24 and in parallel with the zener diode 25, constitutes the input circuit of the driver. To the secondary winding of the first pulse transformer included emitter-base transition transmax. At this point, the thyristors 2 and 4 are opened, the voltage Uy on them decreases to zero (Fig. 2) and a current pulse ir through the circuit from the pole B through the thyristor 4 to the transformer primary winding 11, 5 then through the thyristor 2 and into the pole C In the secondary winding of the transformer 12, a positive voltage half-period is formed (Fig. 5).
Так как нагрузка обладает индуктивно10 стью, то ток IT отстает по фазе от напр жени . От соотнощени индуктивного и активного сопротивлений нагрузки зависит величина угла, во врем которого ток i еще положительный при уже отрицательном зна . чении напр жени Ug . В момент прекращени тока ir при угле, равном , тиристоры 2 и 4 закрываютс и на них возникает обратное напр жение. При этом начнет протекать ток i (фиг. 3) от полюса сети С через диод 15, первый балластный резисторSince the load is inductive, the IT current is lagging in phase from the voltage. The magnitude of the angle, during which the current i is still positive with a negative value, depends on the ratio of the inductive and active resistances of the load. voltage Ug. At the moment of the current termination ir at an angle equal to, the thyristors 2 and 4 close and a reverse voltage appears on them. When this starts to flow current i (Fig. 3) from the pole of the network through the diode 15, the first ballast resistor
20 18, первичную обмотку И силового трансформатора , второй балластный резистор 20, далее через диод 24, первичную обмотку первого импульсного трансформатора 23 и в полюс сети В. При этом транзистор 26 от25 кроетс , на первичную обмотку второго импульсного трансформатора 27 от источника посто нного тока поступит ток и с вторичных обмоток этого же трансформатора на управл ющие электроды тиристоров 6 и 8 второго моста поступ т управ; ющие импуль30 сы тока i (фиг. 4) и они откроютс . Это произойдет в момент, когда напр жение Uo пройдет свой положительный максимум. При этом на обмотках силового трансформатора 9 формируетс отрицательный полупериод вторичного напр жени Ug. Далее в момент20 18, the primary winding of the power transformer, the second ballast resistor 20, then through the diode 24, the primary winding of the first pulse transformer 23 and into the network pole B. At the same time, the transistor 26 from 25 lies on the primary winding of the second pulse transformer 27 from the DC source current will flow from the secondary windings of the same transformer to the control electrodes of the thyristors 6 and 8 of the second bridge; pulses of current i (Fig. 4) and they will open. This will occur at the moment when the voltage Uo passes its positive maximum. In this case, a negative half-period of the secondary voltage Ug is formed on the windings of the power transformer 9. Next in time
3535
f5r-+of5r- + o
аналогично открываютс тиристоры 1 и 3 первого моста, а потом в момент 23 +оС-тиристоры 5 и 7 второго моста. Пос- 40 ле этого цикл повтор етс . Таким образом, за один период входного напр жени на выходе преобразовател формируютс два периода напр жени Uj.similarly, the thyristors 1 and 3 of the first bridge are opened, and then at the time of 23 + oC thyristors 5 and 7 of the second bridge. After this, the cycle is repeated. Thus, in one input voltage period, two voltage periods Uj are formed at the output of the converter.
Если во врем работы изменитс характер нагрузки, например она станет болееIf the nature of the load changes during operation, for example, it will become more
зистора 26, к коллектору которого подклю- 45 активно (что обычно проис ходи т при увечена первична обмотка второго выходного нагрузки), то это приведет к уменьшению yrnajj , а также автоматически соответственно и угла об . При этом действующее значение выходного напр жени увеличитс , 50 так как при уменьшении нагрузки напр жение также автоматически уменьшитс .of the resistor 26, to which the collector is actively connected (which usually occurs when the primary winding of the second output load is injured), then this will decrease yrnajj, and automatically, respectively, the angle of vol. At the same time, the effective value of the output voltage will increase, 50 since, as the load decreases, the voltage will also automatically decrease.
Величины сопротивлений первых балластных резисторов из услови минимума потерь энергии в них должны быть равны сопротивлени м соответствующих вторых балласт- 55 ных резисторов и определ ютс по формулеThe values of the resistances of the first ballast resistors from the condition of minimum energy losses in them must be equal to the resistances of the corresponding second ballast resistors and are determined by the formula
т - in. 1/3t - in. 1/3
2.Г 2.G
импульсного трансформатора 27, две вторичные обмотки которого подключены к управл ющим электродам двух диагонально противоположных тиристоров соответствующего моста.pulse transformer 27, two secondary windings of which are connected to control electrodes of two diagonally opposite thyristors of the corresponding bridge.
Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.
Допустим, что нагрузка 13 имеет активно-индуктивный характер. Начнем рассмотОГSuppose that the load 13 has an active-inductive character. Let's start the review
рение с угла, равного V +ot когда напр жение UBC прошло через положительныйrhenium from an angle equal to V + ot when the UBC voltage has passed through a positive
максимум. В этот момент открываютс тиристоры 2 и 4, напр жение Uy на них снижаетс до нул (фиг. 2) и протечет импульс тока i-r по цепи от полюса В через тиристор 4 на первичную обмотку трансформатора 11, далее через тиристор 2 и в полюс С. На вторичной обмотке трансформатора 12 при этом образуетс положительный полупериод напр жени (фиг. 5).maximum. At this moment, the thyristors 2 and 4 are opened, the voltage Uy on them decreases to zero (Fig. 2) and a current pulse ir through the circuit from the pole B through the thyristor 4 to the primary winding of the transformer 11 flows, then through the thyristor 2 and into the pole C. In the secondary winding of the transformer 12, a positive voltage half-cycle is formed (Fig. 5).
Так как нагрузка обладает индуктивно0 стью, то ток IT отстает по фазе от напр жени . От соотнощени индуктивного и активного сопротивлений нагрузки зависит величина угла, во врем которого ток i еще положительный при уже отрицательном зна чении напр жени Ug . В момент прекращени тока ir при угле, равном , тиристоры 2 и 4 закрываютс и на них возникает обратное напр жение. При этом начнет протекать ток i (фиг. 3) от полюса сети С через диод 15, первый балластный резисторSince the load is inductive, the IT current is lagging in phase from the voltage. The value of the angle, during which the current i is still positive with an already negative voltage Ug, depends on the ratio of the inductive and active resistance of the load. At the moment of the current termination ir at an angle equal to, the thyristors 2 and 4 close and a reverse voltage appears on them. When this starts to flow current i (Fig. 3) from the pole of the network through the diode 15, the first ballast resistor
0 18, первичную обмотку И силового трансформатора , второй балластный резистор 20, далее через диод 24, первичную обмотку первого импульсного трансформатора 23 и в полюс сети В. При этом транзистор 26 от5 кроетс , на первичную обмотку второго импульсного трансформатора 27 от источника посто нного тока поступит ток и с вторичных обмоток этого же трансформатора на управл ющие электроды тиристоров 6 и 8 второго моста поступ т управ; ющие импуль0 сы тока i (фиг. 4) и они откроютс . Это произойдет в момент, когда напр жение Uo пройдет свой положительный максимум. При этом на обмотках силового трансформатора 9 формируетс отрицательный полупериод вторичного напр жени Ug. Далее в момент0 18, the primary winding of the power transformer, the second ballast resistor 20, then through the diode 24, the primary winding of the first pulse transformer 23 and into the pole of the network B. At the same time, the transistor 26 from 5 lies on the primary winding of the second pulse transformer 27 from the DC source current will flow from the secondary windings of the same transformer to the control electrodes of the thyristors 6 and 8 of the second bridge; The current pulse current i (Fig. 4) and they will open. This will occur at the moment when the voltage Uo passes its positive maximum. In this case, a negative half-period of the secondary voltage Ug is formed on the windings of the power transformer 9. Next in time
5five
f5r-+of5r- + o
аналогично открываютс тиристоры 1 и 3 первого моста, а потом в момент 23 +оС-тиристоры 5 и 7 второго моста. Пос- 40 ле этого цикл повтор етс . Таким образом, за один период входного напр жени на выходе преобразовател формируютс два периода напр жени Uj.similarly, the thyristors 1 and 3 of the first bridge are opened, and then at the time of 23 + oC thyristors 5 and 7 of the second bridge. After this, the cycle is repeated. Thus, in one input voltage period, two voltage periods Uj are formed at the output of the converter.
Если во врем работы изменитс характер нагрузки, например она станет болееIf the nature of the load changes during operation, for example, it will become more
45 активно (что обычно проис ходи т при уве нагрузки), то это приведет к уменьгде %- амплитуда соответствующего входного напр жени .45 is active (which usually occurs with an increase in load), then this will lead to a decrease in% - the amplitude of the corresponding input voltage.
Стабилитрон 25 облегчает работу формирователей импульсов, так как при его отсутствии по первичной обмотке трансфор- матора 23 на участке периода от до 2й протекал бы ток i (фиг. 3, пунктир). На этом же участке на управл ющие электроды тиристоров б и 8 поступают два импульса тока L (фиг. 4), которые не измен ют состо ни этих тисриторов, так, как в момент 5(/4 эти тиристоры открыты, а в момент, предшествующий 2(Л , импульс iu отрицательный, напр жение Uj при этом также отрицательное .Zener diode 25 facilitates the operation of pulse shapers, since in its absence the current i would flow through the primary winding of the transformer 23 in the period from to the 2nd (Fig. 3, dotted line). In the same area, two current pulses L (Fig. 4) are sent to the control electrodes of the thyristors b and 8, which do not change the state of these generators, as at time 5 (/ 4 these thyristors are open, and at the time preceding 2 (L, impulse iu is negative, the voltage Uj is also negative here.
На фиг. 2 жирной сплошной линией изоб- ражена эпюра напр жений на тиристорах 2 и 4 без учета потерь, т.е. токов утечки закрытых и пр мых напр жений открытых вентилей схемы, поэтому на участке от О /2+сзС до Ji --ЬуЗ и 0; на участке от 35Г/2+оС до U-j- UgL, а на остальных участкахFIG. 2, the thick solid line depicts the voltage diagram on thyristors 2 and 4 without losses, i.e. leakage currents of closed and direct voltages of open valves of the circuit, therefore, in the section from O / 2 + szs to Ji - Luz and 0; in the area from 35Г / 2 + оС to U-j- UgL, and in the remaining areas
т Uee-KUi. Ur- 2 t uee-kui. Ur-2
где К - коэффициент трансформации между обмотками 11 и 12. На остальных тиристорах возникают аналогичные напр жени , сдвинутые между собой по фазе на четверть периода напр жени питающей сети. На тиристорах второго моста величины напр жений вл/о раз меньше от соответствующих мгновенных напр жений первого моста.where K is the transformation ratio between windings 11 and 12. On the other thyristors, similar voltages occur, which are shifted in phase by a quarter of the voltage period of the supply mains. On thyristors of the second bridge, the magnitude of the voltages is about / times less than the corresponding instantaneous voltages of the first bridge.
.//..//.
ffCffC
00
5five
00
Ширины импульсов управлени , равные оС-дЗ , завис т от времени открывани соответствующих тиристоров и вл ютс весьма малыми, поэтому соответствующие паузы между полупериодами выходного напр жени U; практически незаметны.The control pulse widths equal to oC-DCs depend on the opening time of the corresponding thyristors and are very small, therefore the corresponding pauses between the half periods of the output voltage U; almost invisible.
Применение диодов 14-17 во входных цеп х формирователей импульсов почти в два раза снижает потери на балластных резисторах , в результате чего повышаетс общий КПД предлагаемого устройства.The use of diodes 14-17 in the input circuits of the pulse shapers almost halves the losses on the ballast resistors, as a result of which the overall efficiency of the proposed device is increased.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864171745A SU1436235A1 (en) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | Direct frequency doubler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864171745A SU1436235A1 (en) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | Direct frequency doubler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1436235A1 true SU1436235A1 (en) | 1988-11-07 |
Family
ID=21276814
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864171745A SU1436235A1 (en) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | Direct frequency doubler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1436235A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106936386A (en) * | 2017-04-14 | 2017-07-07 | 北京工业大学 | A kind of resonant mode dual power supply aviation electromagnetic emitter |
-
1986
- 1986-12-05 SU SU864171745A patent/SU1436235A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106936386A (en) * | 2017-04-14 | 2017-07-07 | 北京工业大学 | A kind of resonant mode dual power supply aviation electromagnetic emitter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4564895A (en) | Neutrally clamped PWM half-bridge inverter | |
SU1436235A1 (en) | Direct frequency doubler | |
US4455600A (en) | Single phase, double-ended thyristor inverter with choke-coupled impulse commutation | |
US3916290A (en) | Parallel inverters | |
RU2168839C1 (en) | Method of control over multizonal a c converter | |
SU1101994A1 (en) | A.c.voltage-to-d.c.voltage converter | |
SU492021A1 (en) | Frequency doubler | |
SU1119120A2 (en) | Reactive power compensator | |
SU995231A1 (en) | Ac-to-dc voltage converter | |
RU2027291C1 (en) | Frequency multiplier of the three-phase network | |
SU587577A1 (en) | Self-sustained three-phase inverter | |
SU964917A2 (en) | Dc vl-to-three phase ac voltage converter | |
SU1644328A1 (en) | Method for controlling four thyristor rectifiers with separate loads and powered from a common mains | |
SU944027A1 (en) | Dc voltage-to-three-phase ac voltage converter | |
SU1112523A1 (en) | Control unit for polyphase bridge rectifier converter | |
SU504287A1 (en) | Three Phase AC Voltage Regulator | |
SU1042143A1 (en) | Frequency converter | |
SU765973A1 (en) | Power-diode converter control system output device | |
SU880809A1 (en) | Method of converting alternative-current energy to direct-current energy and apparatus for performing same | |
SU1543516A1 (en) | Ac-to-dc voltage converter | |
RU2237344C2 (en) | Alternating current electric drive | |
SU1458952A1 (en) | Device for controlling self-excited voltage inverter | |
SU436419A1 (en) | SINGLE PHASE INVERTER | |
RU2261519C2 (en) | Method for controlling four-quadrant converter | |
SU760347A1 (en) | Three-phase ac-to-dc voltage converter |