SU714590A1 - Ferromagnetic frequency converter - Google Patents

Ferromagnetic frequency converter Download PDF

Info

Publication number
SU714590A1
SU714590A1 SU772479269A SU2479269A SU714590A1 SU 714590 A1 SU714590 A1 SU 714590A1 SU 772479269 A SU772479269 A SU 772479269A SU 2479269 A SU2479269 A SU 2479269A SU 714590 A1 SU714590 A1 SU 714590A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
winding
output
windings
phase
Prior art date
Application number
SU772479269A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Васильевич Захаров
Original Assignee
Чувашский государственный университет им. И.Н.Ульянова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Чувашский государственный университет им. И.Н.Ульянова filed Critical Чувашский государственный университет им. И.Н.Ульянова
Priority to SU772479269A priority Critical patent/SU714590A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU714590A1 publication Critical patent/SU714590A1/en

Links

Description

Изобретение относится к ферромагнитным преобразователям частоты и может быть использовано, например, для питания разнообразных потребителей, частота питания которых отличается от частоты про- $ мышленной сети в целое или дробное число раз - электродвигателей, устройств индукционного нагрева, сварки, электроэрозионной обработки, люминесцентных светильников и т.д. wThe invention relates to ferromagnetic frequency converters and can be used, for example, to power a variety of consumers whose power frequency differs from the frequency of an industrial network by an integer or fractional number of times — electric motors, induction heating devices, welding, EDM, fluorescent lamps and etc. w

Известные ферромагнитные преобразователи частоты (умножители и делители частоты как в целое, так и в дробное , число раз) представляют собой своеобразные трансформаторные устройства с конденсаторами, преобразование частоты в которых происходит благодаря явлениям, возникающим при насыщении их ферромагнитных сердечников [1} .Known ferromagnetic frequency converters (multipliers and frequency dividers, both integer and fractional, number of times) are a kind of transformer devices with capacitors, the frequency conversion in which occurs due to the phenomena that occur when their ferromagnetic cores are saturated [1}.

. Недостатком известного ферромагнит— ного преобразователя частоты является низкий входной естественный коэффициент мощности и большая установленная мощность конденсаторов емкостной компенса2 ции в выходной и промежуточной цепях, а значат большой вес и' габариты устройства (в сравнении, например, с обычным трансформатором равной вводной мощности и той же нагрузкой).. A disadvantage of the known ferromagnetic frequency converter is a low input natural power factor and a large installed capacity of capacitors for capacitance compensation in the output and intermediate circuits, which means a large weight and dimensions of the device (in comparison, for example, with a conventional transformer of equal input power and the same load).

Наиболее близким по технической сущности является ферромагнитный утроигель частоты с трехфазным входом и однофазным выходом И . Преобразователь чаототы собирается из грех броневых или стержневых однофазных трансформаторов. Первичная трехфазная цепь угроителя состоит из грех обмоток, соединенных звездой и размещенных на насыщенньх сердечниках. Вторичная цепь образована путем последовательного соединения вторичных обмоток. Входной коэффициент мощности утроителя невелик из-за большого потребления из сети намагничивающего тока. Поэтому при достаточной выходной мощности утроителя обязательно применение в первичной цепи косинусных конденсаторов, реактивная мощность которых превышает обычно в 2-3 раза мощность нагрузки.The closest in technical essence is a ferromagnetic frequency quench with a three-phase input and a single-phase output And. The frequency converter is assembled from the sin of armored or rod single-phase transformers. The primary three-phase circuit of the carbon generator consists of sin windings connected by a star and placed on saturated cores. The secondary circuit is formed by connecting the secondary windings in series. The input power factor of the triple is small due to the large consumption of magnetizing current from the network. Therefore, with sufficient triple output power, it is necessary to use cosine capacitors in the primary circuit, the reactive power of which usually exceeds the load power by a factor of 2–3.

r ....._ . з 2 r ....._. s 2

Недостатком известного преобразователя частоты является большая установпен- 4 ная мощность конденсаторов емкостей компенсапии и несинусоидапьная форма выходного напряжения. Целью изобретения явлйётся снижение установленной мощности конденсаторов и улучшение формы кривой выходного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в ферромагнитном преобразователе частоты, содержащем трансформа торы с ферромагнитными сердечниками, несущими первичную и вторичную обмотки с выводами, образующими -фазный вход, р-фааный выход и кфазную цепь промежуточной частоты, г конденсаторы емкостной компенсапии, обмотки трансформаторов выполнены из дВух гальванически не связанных лен г фольги, разделенных диэлектриком, а каждый вывод обмотки соединен только с одной лентой.The disadvantage of the frequency converter 4 is great ustanovpen- Nye power capacitors kompensapii nesinusoidapnaya tanks and form the output voltage. The aim of the invention is to reduce the installed capacity of the capacitors and improve the shape of the output voltage curve. This goal is achieved by the fact that in a ferromagnetic frequency converter containing transformers with ferromagnetic cores carrying the primary and secondary windings with the terminals forming the -phase input, the p-fa output and the intermediate-phase phase circuit, g capacitor compensation capacitors, transformer windings are made of dV at x of galvanically unconnected flax foil, separated by a dielectric, and each terminal of the winding is connected to only one tape.

На фиг. 1 приведена однокатушечная обмотка трансформаторного Элемента преобразователя частоты: на фиг. 2 - схема включеЖя вторичнойобмотки; на фиг. 3схемавключения первичной обмотки; на фиг. 4 - вариант выполнения электрической схемы п^юобразователя частоты.In FIG. 1 shows a single-coil winding of a transformer Element of a frequency converter: in FIG. 2 - diagram of the inclusion of the secondary winding; in FIG. 3 diagram of the inclusion of the primary winding; in FIG. 4 is an embodiment of an electrical circuit n ^ of a frequency former.

Ферромагнитный преобразователь час- зо тоты содержит одно - или многокатушеч. ную обМотку трансформаторного элемента, состоящую из двух полос 1 и 2 алюминиевой или медной фольги, разделенных тонкой изолирующей пленкой 3 с высокой диэлектрической проницаемостью. Фольговые полосы 1 и 2; образующие катушки вторичной -обмотки, гальванически не связаны, Аналогично выполненные катушки первичной обмотки имеют гальваническую 40 связь фольговых полос. Влияние распределенной емкости витков обмотки 4 и 5 ' эквивалентно вкл»ченй*0 последовательно или параллельно с обмоткой компенсирующих конденсаторов 6, 7 й 4$A ferromagnetic frequency converter contains one or multiple coils. winding of the transformer element, consisting of two strips 1 and 2 of aluminum or copper foil, separated by a thin insulating film 3 with high dielectric constant. Foil strips 1 and 2; the forming coils of the secondary winding are not galvanically connected. Similarly, the made coils of the primary winding have a galvanic connection of foil strips 40. The effect of the distributed capacitance of the turns of the windings 4 and 5 'is equivalent to turning on "* 0 in series or in parallel with the winding of compensating capacitors 6, 7 and 4 $

На фиг. 4 приведена схема # Ферромагнитного преобразователя частоты с трёхфазным входом и однофазным выходом с. . применением фольговых обмоток. Устройство состоит из трёх одинаковых транс- зд форматоров с насыщающимися сердечниками, каждый из которых содержит фольговые обмотки. Эквивалентная емкость первичных обмоток образует звезду, тогда ’ как емкость вторичных обмоток оказывает-55 ся включённой последовательно в выходной цепи. ' ·; ..........':.........In FIG. 4 shows a diagram # of a Ferromagnetic frequency converter with a three-phase input and a single-phase output c. . the use of foil windings. The device consists of three identical transformers of transformers with saturable cores, each of which contains foil windings. The equivalent capacity of the primary windings forms a star, while the capacity of the secondary windings turns out to be 55 connected in series in the output circuit. '·; .......... ': .........

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При подключении трехфаэного входа преобразователя к сети вследствие насыщения сердечников трансформаторов на зажимах выходной цепи, состоящей из последовательного соединения вторичных обмоток действует ЭДС тройной частоты и высших гармоник. ЭДС основной частоты исключается из выходного напряжения благодаря входному фазовому сдвигу на Ю 120 . Напряжение, приложенное между полоса ми фольги первичной обмотки, в любой точке равно половине напряжения, . приложенного ко всей обмотке, поэтому весь объем фольговой обмотки равномер-.When the three-phase input of the converter is connected to the network due to the saturation of the transformer cores at the terminals of the output circuit, consisting of a series connection of the secondary windings, the EMF of triple frequency and higher harmonics acts. The EMF of the fundamental frequency is excluded from the output voltage due to the input phase shift by 10 120. The voltage applied between the strips of the foil of the primary winding at any point is equal to half the voltage,. applied to the entire winding, so the entire volume of the foil winding is uniform.

но используется как диэлектрик совмещенного конденсатора. Величина емкости этого конденсатора определяется геометрическими' размерами обмотки и типом диэлектрика.but used as a dielectric combined capacitor. The capacitance of this capacitor is determined by the geometric 'dimensions of the winding and the type of dielectric.

При соединении вторичных обмоток трансформаторов в разомкнутый треугольник их эквивалентная емкость осуществляет последовательную емкостную компенсацию, что позволяет уменьшить установленную мощность конденсаторов в схеме. Поскольку фольговая обмотка преобразователя одновременно представляет собой емкостную нагрузку для основной и всех высших гармоник, то это позволяет вводить емкостную компенсацию по каждой отдельно взятой гармонике, улучшая форму кривой выходного напряжений. Величина эквивалентной емкости выходной обмотки преобразователя выбирается так, чтобы обеспечить резонансный режим по гармонике выходной частоты.When connecting the secondary windings of the transformers into an open triangle, their equivalent capacitance performs sequential capacitive compensation, which reduces the installed capacity of the capacitors in the circuit. Since the foil winding of the converter simultaneously represents a capacitive load for the main and all higher harmonics, this allows the introduction of capacitive compensation for each individual harmonic, improving the shape of the output voltage curve. The value of the equivalent capacitance of the output winding of the converter is selected so as to provide a resonant mode in harmonic output frequency.

Claims (2)

Изобретение относитс  к ферромагеттным преобразовател м частоты и может быть использовано, например, дл  питани  разнообразных потребителей, частота пи- тавн  которых отличаетс  от частоты про мышленной сети в пелое или дробное число раз - электродвигателей, устройств индукционного нагрева, сварки, злектроэрозионной обработки, люминесцентных светильников и т.д. Известные ферромагнитные преобразователи частоты (умножители и делитеаи частоты как в целое, так и в дробное число раз) предстаЬл ют собой своеобразные трансформаторные устройства с конденсаторами, преобразование частоуы: в которых происходит благодар   в; ени м возникающим при насыщении их ферромагнитных сердечников 1 . . Недостатком известного ферромагнитного преобразовател  частоты  вл етс  НИЗКИЙ входной естественный коэффициент мощности и больша  установленна  мощное гь конденсаторов емкоЬтной компенсации в выходной и промежуточной цеп х, 13 значит большой вес и габариты устройства (в сравнении, например, с обычным трансформатором равной в1 тходной мощности и той же :нагрузкой). Наиболее близким по технической сущности  вл етс  ферромагнитный утроитепь частоты с трехфазным входом и однофазным выходом 21 . Преобразователь чаототы собираетс  из трех броневых или стержневых однофазных трансформаторов. ПервкЧна  трехфазна  цепь утроител  состоит из трех обмоток, соединенных звездой и размещенных на насыщенных сердечншсах . Вторична  цепь образована путем последовательного соединени  вторичных обмоток. Входной коэффициент мощности утроител  невелик из-за большого потреблени  из сети намагничивающего тока. Поэтому при достаточной выходной мощности утроител  об зательно применение в первичной цепи косинусных конденсаторов, реактивна  мощность которых превышает обычно в 2-3 раза мощность нагрузки. ..; 7i Недостатком известного преобразоватеп  частоты  вл етс  больша  установленна  мощность конденсаторов елжостей Чомпенсашга и несинусоидальна  форма выходного напр жени . Целью изобрегени  йёййетсй снижение установленной мощносг  онде еаторов и улучшение ф6р1Слы кривой выходного напр жени . Постаблённа  nejii; достигаетс  тем, что в ферроматнитном преобразователе частоты, содержащем трансформаторы с ферромагнитными сердечниками , несущими первичную и в1юрич ную обмотки с выводами, образующими Н вХвд, р-фааный выход и кфазвую  епь промежуто«гной частоты, конденсаторы емкостной компевзапии, обмоткитрансформаторов выпблнёньг из гапьваййческй не св занных лен г , разделенных диэлектриком, а каждый вывод рбМоткй соединен только с одной лентой. На . 1 приведена однокатушечна  обмотка трйнсформатор о о neWetiffaTip©Ъбразоьатепй частоты: на фиг. 2 - схема В1Ш10чёш  тчэрйтаоЙ обмотки; на (рг. 3 схема включени  первичной обмбтки; на фиг. 4 - вариант выполнени  элострической схемы пфеобразовате   частотьь Ферромаг1Я1Тный йреобразоватепь часTotbi содержит одно - или многокатушечную трансформаторного элемента состо щую из двух полос 1 и 2 алюми -&):Ч ыЛ-ЧОЕ- ЪППи 1 Ж1 ниевой или м эдной фолБги, разделенных тонкой изолирующей пленкой 3с высокой диэлектрической проницаемостью. Фольге вые полосы 1 и 2, образующиек а тушки BTOjMCHHoft : обмотки, гальванически не св  savbi. Аналогично выполненнб)е катушки первичной обмотки имеют гальваническую св зь фольговых полос. Вли ний распределенной емкости витков обмотки 4 и 5 «ШШЙй1й й йсШ$ЧёЩй посйёдоМтШШ или параллельно с обмоткой компенсирующих кондё юаторов 67 7 и g --На 4жг. 4 приведена схема d)epppMarНитного преобразовател  ча(рт6тыь трёхфазным входо 1 и однрфазнЬ1М выходом с применением фольговых обмоток. УстройtftBb сбстоит из гр1йс ЪйййШШ Йтх трпйс форматоров с насыщающимис  сердечниками , каждый из которых содержит фо ьгоЭквивалентна  емкость первые обмо пси. винных обмоток образует звезду, тогда  гаК емкость вторичных обмотхэк оказывае с  вкЩчённой посл;ёдо&1тёлШо в пепи, , ,. - ...,...,.. Устройство работает следующим образом . o При подключении трехфазного входа преобразовател  к сеги вследсгвие насыщени  сердечников трансформаторов на зажимах выходной цепи, состо щей из последовательного соединени  вторичных обмоток действует ЭДС тройной частоты и высших гармоник. ЭДС основной частоты исключаетс  из выходного напр жени  бпагоаар  входному фазовому сдвигу на 120 . Напр жение, приложенное между полосаKffl фольги первичной обмотки, в любой тоте равно половине напр жени , , приложенного ко всей обмотке, поэток1у весь объем фольговой об.мотки равномер-. но используетс  как диэлектрик совмещенного конденсатора. Величина емкости этого конденсатора определ етс  геометрическими размерами обмотки и типом диэлектрика. При соединении вторичных обмоток трансформаторов в разомкнутый тразтольшпс их эквивалентна  емкость осуществл ет последовательную емкостную компенсацию , что позвол ет уменьшить установленную мощность конденсаторов в схеме. Поскольку фольгова  обмотка преобразовател  одновременно представл ет собой емкостную нагрузку дл  основной и всех высших гармоник, то это позвол ет вводить емкостную компенсацию по каждой отдельно вз той гармонике, улучша  форму кривой выходного напр жений. ВелИчина эквивалентной емкости выходной обмотки преобразовател  выбираетс  гак, чтобы обеспечить резонансный режим по гармоийсе выходной частоты. Формула изобретени  Ферромагнитный преобразователь частоты , содержащий трансформаторы с ферромагнитными сердечниками, несущими первичную и вторичную обмотки с выводами , образующие, И-Фазный вход, р-фазнь1Й выхЬд и к-фазную цепь промежуточной частоты, конденсаторы емкостной компенсации в цеп х разных частот, отличающийс  тем, что, с целью снизкени  установленной мощности конденса торов и улучшени  формы кривой выходного напр жени , обмотки трансформаторов выполнены из двух гальванически не св занных лент фо;1ьги, разделенных диэлектриком , а каждый вывод обмотки соединен только с одной лентой. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Бамдас А, М, Кулинич В. А., Шапиро С, В. Статические электромагнитныеThe invention relates to ferromagnet frequency converters and can be used, for example, to power a variety of consumers whose frequency differs from the frequency of the industrial network by a fine or fractional number of times — electric motors, induction heating, welding, electro-erosion processing, fluorescent lamps. etc. Known ferromagnetic frequency converters (multipliers and frequency dividers, both integer and fractional times) are peculiar transformer devices with capacitors, often converting: in which there is a thank you; Appearing at saturation of their ferromagnetic cores 1. . A disadvantage of the known ferromagnetic frequency converter is a LOW natural input power factor and a large installed powerful capacitor of capacitive compensation in the output and intermediate circuits, 13 means a lot of weight and dimensions of the device (compared to, for example, a conventional transformer of equal output power and the same : load). The closest in technical essence is ferromagnetic frequency triples with a three-phase input and a single-phase output 21. The clock converter is assembled from three armored or rod single-phase transformers. The first three-phase circuit of the triplexer consists of three windings connected by a star and placed on saturated hearts. The secondary circuit is formed by connecting the secondary windings in series. The input power factor of the triple is small due to high consumption from the magnetizing current network. Therefore, with sufficient output power, it is necessary to use cosine capacitors in the primary circuit, the reactive power of which usually exceeds 2-3 times the load power. ..; 7i The disadvantage of the known frequency converter is the large installed power of the capacitors of the Chompensash and the non-sinusoidal form of the output voltage. The aim of the invention is to reduce the installed power supply and improve f6p1sly output voltage curve. It is stable nejii; This is achieved by the fact that in a ferromagnetic frequency converter containing transformers with ferromagnetic cores that carry the main and main windings with leads that form the HVD, the PDS and the KfZvnogo circuit of the pus frequency, the capacitors of the capacitive comp, the windings, and the systems are connected to the main components; These are separated by a dielectric, and each output is connected to only one tape. On . 1 shows a single-coil winding transformer of the neWetiffaTip © Fracture frequency: FIG. 2 - scheme В1Ш10Чёш tcheraytaY winding; on (pg. 3 primary switching circuit; fig. 4 - an embodiment of the electric scheme for the formation of the frequency Ferromag1tnytreformtowotTotbi contains one - or multi-coil transformer element consisting of two bands 1 and 2 aluminum - &) LIPS 1 or GF or M ed folBgi, separated by a thin insulating film 3c high dielectric constant. Foil strips 1 and 2 forming BTOjMCHHoft carcasses: windings, galvanically not St. savbi. The coils of the primary winding are made similarly; they have galvanic coupling of foil strips. The effect of the distributed capacitance of the turns of the winding 4 and 5 “SHYYY1 yyssH $ SCHEDGED SCHEDULE or in parallel with the winding of compensating connectors 67 7 and g --Na 4zhg. 4 is a diagram d) epppMarNitnogo transducer cha (rt6ty three phase inputs 1 and odnrfazn1M yield using foil windings. UstroytftBb sbstoit of gr1ys yyyShSh Yth trpys shaper with nasyschayuschimis cores, each of which comprises a pho first obmo psi goEkvivalentna container. Wine windings forms a star, whereas haK the capacity of the secondary windings turns out to be connected to the last; yodo & 1 body in pepi,,,. - ..., ..., .. The device works as follows. o When the three-phase converter input is connected to the sergee due to saturation The transformer cores at the terminals of the output circuit, consisting of a series connection of secondary windings, have triple frequency emf and higher harmonics. The primary voltage emf is excluded from the output voltage of the input phase shift 120. The voltage applied between the strip Kffl of the primary winding is in any tome equal to half the voltage, applied to the entire winding, therefore the whole volume of the foil winding is uniform-. but is used as a dielectric capacitor. The capacitance value of this capacitor is determined by the geometrical dimensions of the winding and the type of dielectric. When connecting the secondary windings of transformers to open circuits, their equivalent capacitance performs a successive capacitive compensation, which allows reducing the installed capacity of capacitors in the circuit. Since the foil winding of the converter simultaneously represents a capacitive load for the main and all higher harmonics, this allows one to introduce capacitive compensation for each individual harmonic, improving the shape of the output voltage curve. The value of the equivalent capacitance of the output winding of the converter is chosen so as to provide a resonant mode according to the harmonic output frequency. Claims of Invention A ferromagnetic frequency converter containing transformers with ferromagnetic cores carrying primary and secondary windings with leads, forming an I-Phase input, a p-phased output and a C-phase intermediate frequency circuit, capacitors of capacitive compensation in different frequency circuits, different from that, in order to reduce the installed capacity of the capacitors and improve the shape of the output voltage curve, the transformer windings are made of two galvanically not connected tapes of photo; 1yi separated by diels ktrikom and each output winding is coupled with only one tape. Sources of information taken into account during the examination 1. Bamdas A, M, Kulinich V. A., Shapiro S., V. Static electromagnetic 5714590657145906 преобразователи частоты и чиспа фаз.frequency converters and number phases. 2. Бамдас А. М. и др, ФерромагнигГосэнергоиздаг , М,-Л., 1961, с. 17,ные умножители частоты Энерги , 1968,2. Bamdas AM and others, FerromagnigGosenergoizdag, M, -L., 1961, p. 17, the frequency multipliers of the Energy, 1968, рис, 2-4.,с. 62, рис. 3-3.rice, 2-4., p. 62, fig. 3-3. Фиг-гFig-g Фиг.ЗFig.Z 11,eleven, -® v -® v фuг.tf.
SU772479269A 1977-04-25 1977-04-25 Ferromagnetic frequency converter SU714590A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772479269A SU714590A1 (en) 1977-04-25 1977-04-25 Ferromagnetic frequency converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772479269A SU714590A1 (en) 1977-04-25 1977-04-25 Ferromagnetic frequency converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU714590A1 true SU714590A1 (en) 1980-02-05

Family

ID=20706269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772479269A SU714590A1 (en) 1977-04-25 1977-04-25 Ferromagnetic frequency converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU714590A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3745440A (en) Electrical inverter-rectifier circuit and inductor apparatus therefor
US4807105A (en) Circuit arrangement for producing high DC voltage from medium-frequency AC voltage
US3641417A (en) Input filter circuit for cycloconverter apparatus
US6982884B1 (en) Autotransformers to parallel AC to DC converters
US6844794B2 (en) Harmonic mitigating filter
KR970031200A (en) Single Power Stage High Power Factor Converter
SU714590A1 (en) Ferromagnetic frequency converter
SU782084A1 (en) Magneto-thyristor frequency multiplier by even number with direct coupling
GB1108325A (en) An electric converter
US3849701A (en) Integrated dual voltage power supply
RU2706646C1 (en) Three-phase electromagnetic device
SU1293803A1 (en) Polyphase high-voltage d.c.voltage converter
RU2688042C1 (en) Frequency converter for testing transformers
US1738266A (en) Rectifier system
US1698283A (en) Mechanical rectifier
SU993406A1 (en) Frequency converter
SU1555784A1 (en) Three-phase frequency doubler
US3407347A (en) Asymmetrical three-phase ferroresonance device
SU762106A1 (en) Single-phase to three-phase voltage converter
SU1130986A1 (en) Versions of frequency converter
SU130568A1 (en) Single phase double winding transformer
SU1072210A1 (en) Phase number three-phase converter
SU866676A1 (en) Device for connecting multi-phase electric motor to single-phase mains
US3235785A (en) Frequency changer
SU815777A1 (en) Transformer