SU1742960A1

SU1742960A1 - Static ferromagnetic frequency tripler

Info

Publication number: SU1742960A1
Application number: SU904850481A
Authority: SU
Inventors: Валентин Александрович Кулинич; Валерий Миронович Дзюбин
Original assignee: В.А. Кулинич и В,М. Дзюбин
Priority date: 1990-07-20
Filing date: 1990-07-20
Publication date: 1992-06-23

Abstract

Использование: в качестве однофазного источника писани напр жением повышенной частоты. Сущность изобретени : устройство содержит реакторы 1, обмотки 2 которых соединены в звезду и подключены к входным выводам дл подключени фаз А, В, С питающей сети. Между выводом дл подключени нул сети и нулевым выводом звезды обмоток 2 включена нагрузка 6. Обмотки 3 подмагничивани соединены последовательно и подключены к источнику посто нного тока. В устройство дополнительно введены обмотки 4, кажда из которых расположена на одном из фазных элементов и зашунтирована одним из конденсаторов 5. Указанное выполнение устройства обеспечивает повышение эффективности преобразовани за счет того, что имеют место услови , при которых гок четных гармоник оказывает модулирующее воздействие на ток реактора таким образом, что возникающие при модул ции боковые частоты увеличивают высшую гармонику и частично компенсируют основную. 1 ил СЛ СUse: as a single-phase source of writing with an increased frequency voltage. The essence of the invention: the device contains reactors 1, the windings 2 of which are connected in a star and connected to the input terminals for connecting the A, B, C phases of the supply network. A load 6 is connected between the output for connecting the zero of the star and the zero output of the star of the windings 2. The bias windings 3 are connected in series and connected to a DC source. A winding 4 is additionally introduced into the device, each of which is located on one of the phase elements and is shunted by one of the capacitors 5. The indicated embodiment of the device provides an increase in conversion efficiency due to the fact that there are conditions for which even and harmonics have a modulating effect on the reactor current. in such a way that the side frequencies arising during modulation increase the harmonic and partially compensate for the fundamental one. 1 silt SL

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве однофазного источника питания напряжением повышенной частоты.The invention relates to electrical engineering and can be used as a single-phase power source with voltage of high frequency.

Цель изобретения - повышение эффек- 5 тивности преобразования, снижение потерь мощности и улучшение массогабаритных показателей.The purpose of the invention is to increase the conversion efficiency, reduce power losses and improve overall dimensions.

На чертеже показана принципиальная схема статического ферромагнитного утроителя частоты.The drawing shows a schematic diagram of a static ferromagnetic frequency triple.

Утроитель содержит реакторы 1, обмотки 2, которые соединены в звезду и подключены свободными выводами к входным выводам для подключения трех фаз питаю- 15 щей сети. Обмотки подмагничивания 3 сое- . динены последовательно в открытый треугольник и подключены к источнику постоянного тока. Дополнительные обмотки 4 соединены с конденсаторами 5 автомодуля- 20 ции. Нулевая точка звезды и входной вывод для подключения нулевого провода питающей сети образуют выводы для подключения нагрузки 6.The triple contains reactors 1, windings 2, which are connected to a star and connected by free leads to input terminals for connecting the three phases of the supply network. Magnetizing windings 3 soya. are connected in series into an open triangle and connected to a direct current source. Additional windings 4 are connected to self-modulation capacitors 5. The star zero point and the input terminal for connecting the neutral wire of the supply network form the terminals for connecting the load 6.

Устройство работает следующим обра- 25 зом.The device operates as follows.

При насыщении магнитопроводов нелинейных ферромагнитных элементов форма токов в них искажается и в этих токах появляются составляющие высших гармоник. 30 Гармоники кратные трем образуют нулевую последовательность, складываются и протекают в нулевом проводе, в разрыв которого включается нагрузка 6.When the magnetic cores of nonlinear ferromagnetic elements are saturated, the shape of the currents in them is distorted and components of higher harmonics appear in these currents. 30 Harmonics that are multiples of three form a zero sequence, add up and flow in the zero wire, into the gap of which load 6 is connected.

При подаче постоянного тока подмагни- 35 чивания изменяется степень насыщения магнитопроводов управляемых реакторов 1, а на обмотках 3 и 4 подмагничивания наводится ЭДС удвоенной частоты. Обмотки 3 отдельных реакторов соединены в от- 40 крытый треугольник, вследствие чего ЭДС удвоенной частоты взаимно компенсируется и через подключенный к ним источник постоянного тока не протекают токи удвоенной частоты. К обмоткам 4 каждого реак- 45 тора подключены конденсаторы 5, вследствие чего протекающий ток четных гармоник соответственно сдвигается по фазе и оказывает модулирующее воздействие на ток реакторов таким образом, что возни- 50 кающие вследствие модуляции, боковые частоты увеличивают, соответственно, высшую гармонику и частично компенсируют основную. Тем самым эффективность преобразования частоты возрастает, 55When a direct bias current is applied, the degree of saturation of the magnetic circuits of the controlled reactors 1 changes, and a double frequency EMF is induced on the magnetization windings 3 and 4. The windings of 3 separate reactors are connected in an open triangle, as a result of which the double frequency EMF is mutually compensated and double frequency currents do not flow through the connected DC source. Capacitors 5 are connected to the windings 4 of each reactor 45, as a result of which the even-current harmonic current is phase shifted and modulates the current of the reactors in such a way that the side frequencies arising due to modulation increase, respectively, the higher harmonic and partially compensate for the main one. Thus, the frequency conversion efficiency increases, 55

Принцип модуляционного воздействия на форму кривой поясняется на следующем примере.The principle of modulation effect on the shape of the curve is illustrated by the following example.

Предположим, что форма кривой тока без модуляции выражается уравнением f(t) = llm Sinft)t+ hm sin ωΐ+... + + l(2n + 1)т Sin (2η + 1) ωΐ. (1)Suppose that the shape of the current curve without modulation is expressed by the equation f (t) = llm Sinft) t + hm sin ωΐ + ... + + l (2n + 1) t Sin (2η + 1) ωΐ. (1)

При модуляционном воздействии на первую гармонику этого тока удвоенной частотой имеем fl(t) = lim[1 + m sin (2 ω+0)] sin ωχ + + l3m Sin ωΐ + ..., (2) ^ля простоты принято, что модулируется только 1-я гармоника).When modulating the first harmonic of this current with a double frequency, we have fl (t) = lim [1 + m sin (2 ω + 0)] sin ωχ + l3m Sin ωΐ + ..., (2) ^ For simplicity, it is assumed that only the 1st harmonic is modulated).

Из уравнения (2) путем преобразований получаем fi(t) = hm sin ω tm [cos (-ω 1±θ)- cos (3 ωΐ ±0)] + 1зт sin3 ωΐ + ... (3)From the equations (2) by transformations we obtain fi (t) = hm sin ω tm [cos (-ω 1 ± θ) - cos (3 ωΐ ± 0)] + 1 З sin3 ωΐ + ... (3)

Рассматривая частный случай, из уравнения (3) имеем f3 (t) = hm sin ωχ - m Hm sin ωΐ+ + mlmSin3(Z)t+ l3mSin3i<)t, (4) где m - коэффициент модуляции;Considering a particular case, from equation (3) we have f3 (t) = hm sin ωχ - m Hm sin ωΐ + + mlmSin3 (Z) t + l3mSin3i <) t, (4) where m is the modulation coefficient;

0- фазовый угол в цепи модулирующего тока.0 - phase angle in the modulating current circuit.

Из (4) следует, что при 0 = снижается относительное значение 1-й и возрастает, соответственно, величина 3-й гармоники. JTFrom (4) it follows that at 0 = the relative value of the 1st decreases and the value of the 3rd harmonic increases, respectively. Jt

Угол 0 = 2 соответствует емкостному сдвигу фаз в цепи четных гармоник токов, т.е. подключению к обмоткам 4 конденсаторов.The angle 0 = 2 corresponds to a capacitive phase shift in the circuit of even current harmonics, i.e. connecting 4 capacitors to the windings.

Использование утроителя такого типа позволяет получить технико-экономический эффект за счет увеличения эффективности преобразования, снижения потерь мощности и улучшения массогабаритных показателей.The use of a triplicator of this type makes it possible to obtain a technical and economic effect by increasing the conversion efficiency, reducing power losses and improving overall dimensions.

Claims

Claim

A static ferromagnetic frequency triple containing magnetic circuits of reactors, on the rods of which there are windings connected to a star and connected by free leads to input terminals for connecting three phases of the supply network, as well as magnetizing windings connected in series and connected to a constant current source, with the zero point of the indicated star and the input terminal for connecting the zero output of the supply network form the output terminals for connecting the load, characterized in that, in order to increase e conversion efficiency, reduce power losses and improve overall dimensions, introduced additional windings and capacitors, with each of the windings located on one of the phase elements of the tripler and shunted by one of these capacitors.