Claims (2)
Изобретение относитс к электротехнике, в частности к статическим ферромагнитным устройствам,, служащим д.л преобразовани трехфазного тока одной частоты в трехфазный ток другой частоты, и может быть ис- пользовано в качестве источника питани током повышенной частоты. Известны трехфазные ферромагнитные умножители частоты в нечетное число раз, выполненные на магнитопроводе типа статора электрической машины, в пазы которого уложены трехфазные первична и вторична обмотки. Принцип действи известного умножител частоты основан на получении вращающегос магнитного пол и генерации ЭДС высших гармоники. Недостаток известного устройства - сложна технологи изготовлени и увеличение расхода активных материалов в процессе изготовлени . Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату трехфазный утроитель частоты, выполненный на едином п тистержневом магнитопроводе с распределенными трехфазными синусными первичными и вторичными обмотками 2. Однако, поскольку все стержни магнитопровода наход тс в одной плоскости, за счет различной длины магнитных силовых линий потоков, создаваемых обмотками, расположенными на различных стержн х, имеет место некотора несимметри выходных напр жений. Высокогабаритные показатели утроител также неудовлетворительны, поскольку сечение стержней и рем одинаково. Конструкци трехфазного утроител частоты может быть использована дл создани удев терител , если количество стержней увеличить до одиннадцати, но это приводит к еще большему увеличению веса, габаритов и резкой несимметрии выходных напр жений . Цель изобретени - уменьшение веса и габаритов устройства с -симметричным выходным напр жением. Поставленна цель достигаетс тем, что в трехфазном умножителе частоты, содержащем единый замкнутый магнитопровод с распределенными на нем трехфазйыни первичными и вторичными обмотками, соединенными в звезду, магнитопровод выполнен в виде полого цилиндра, основани ми которого служат два витых кольцеобразных рма, а ПО образующим цилиндра иа одинаковом рассто нии друг от друга, установлены одиннадцать шихтованных стержней, причем сечение рем в 1,5 раза меньше сечени стержней . На фиг. 1 приведена принципиальна электрическа схема обмоток умножител ; на фиг. 2 - трехфазный умножитель частоты , внешний вид; на фиг. 3 - очередность расположени стержней между рмами; на фиг. 4 - векторна диаграмма намагничиваюших сил основной частоты, создаваемых первичной обмоткой. Ферромагнитный умножитель содержит магнитопровод в виде замкнутого полого цилиндра, по образующим которого установлено на одинаковом рассто нии друг от друга одиннадцать шихтованных стержней 1 - 11, в основани х лежат два кольцеобразных витых рма 12 и 13, расположенных соосно одно над другим. Первична обмотка через зажимы 14- 16 подключена к сети, а вторична через зажимы 17-19 - к нагрузке. На стержн х расположены катушки с витками первичных 20-40 и вторичных 41 - 61 обмоток умножител (фиг. 1). Кажда фаза образована соединением витков катушек (фиг. 3). Устройство работает следующим образом. Первична обмотка умножител через зажимы 14-16 подключена к источнику синусоидального трехфазного тока с частотой 50 Гц Намагничивающие силы в стержн х 62-92, а следовательно, и магнитные потоки основной частоты (фиг. 4) образуют одиннадцатифазную симметричную систему. Величина намагничивающей силы выбрана таким образом, чтобы магнитна индукци стержней была 1,8-2т. В результате насыщени магнитные потоки стержней несинусоидальны и содержат все нечетные гармоники отсутствующие в токе. Сдвиг между гармоническими составл ющими потока в соседних стержн х (фиг. 4) равен 2п q/11 (где q - пор дковый номер гармонической составл ющей ) . Дев тые гармоники потоков сдвинуты между собой на угол 2п q/11 и образуют симметричную систему напр жений. Кроме дев той основной гармоники на выходе 17-19 устройства (фиг. 4) имеют место гармоники 2 ll±q 2219 13;31, а низщие гармонические отсутствуют. Напр жение основной частоты на выходе равно нулю, что видно из векторной диаграмг мы (фиг. 4). Поток в стержн х (фиг. 3) представл ет собой сумму потоков в рмах и составл ет дл первой гармоники Фет 2 sin65° Ф 1,82Ф, поскольку угол сдвига между потоками соседних стержней (фиг. 2) составл ет 2п 4/11 131°, по дев той гармонике Фет 2 51п48°Ф 1,5Ф«, так как угол сдвига 9-- 98°30 Это позвол ет уменьщить сечение рма в 1,5 раза по сравнению с сечением стержн . Уменьшение мае сы стали рем приводит к уменьшению потерь и тока холостого хода. Поскольку в современных умножител х частоты стержни и рма обычно одинакового сечени , а вес рем составл ет до 40% общего веса стали, то уменьшение сечени рем в удев терителе приводит к уменьшению веса всего устройства на 10-15% при симметрии выходных напр жений. Формула изобретени Трехфазный умножитель частоты, выполненный на едином замкнутом магнитопроводе , содержащий распределенные первичную и вторичную трехфазные обмотки, соединенные в звезду, отличающийс тем, что, с целью уменьшени габаритов, веса и получени симметрии выходной системы напр жений , магнитопровод выполнен в виде полого цилиндра, основани ми которого служат два витых кольцеобразных рма, а по образующим на одинаковом рассто нии друг от друга расположены одиннадцать шихтованных стержней, причем сечение рем в 1,5 раза меньше сечени стержней. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 615575, кл. Н 02 М 5/16, 1978. The invention relates to electrical engineering, in particular, to static ferromagnetic devices, which serve to convert a three-phase current of one frequency into a three-phase current of another frequency, and can be used as a power source with a current of increased frequency. Known three-phase ferromagnetic frequency multipliers in an odd number of times, made on the magnetic circuit of the stator type of an electric machine, in the grooves of which are laid three-phase primary and secondary windings. The principle of operation of the well-known frequency multiplier is based on obtaining a rotating magnetic field and generating a high harmonic emf. A disadvantage of the known device is complex manufacturing techniques and an increase in the consumption of active materials in the manufacturing process. Closest to the proposed by the technical essence and the achieved result is a three-phase frequency tripod, made on a single five-core magnetic circuit with distributed three-phase sinus primary and secondary windings 2. However, since all the cores of the magnetic circuit are in the same plane, due to different lengths of magnetic flux lines generated by the windings located on different rods, there is some asymmetry of the output voltages. High overall dimensions of the tripler are also unsatisfactory, since the cross section of the rods and rem is the same. The design of a three-phase frequency attenuator can be used to create a hit rate if the number of rods is increased to eleven, but this leads to an even greater increase in weight, size and sharp asymmetry of the output voltages. The purpose of the invention is to reduce the weight and size of a device with a symmetrical output voltage. The goal is achieved by the fact that in a three-phase frequency multiplier containing a single closed magnetic circuit with three-phase primary and secondary windings connected in a star, the magnetic core is made in the form of a hollow cylinder, the bases of which are two twisted ring-shaped frames, and PO forming cylinders the same distance from each other, eleven laminated rods are installed, and the cross-section of the rem is 1.5 times smaller than the cross-section of the rods. FIG. 1 shows an electrical circuit diagram of the multiplier windings; in fig. 2 - three-phase frequency multiplier, appearance; in fig. 3 shows the sequence of rods between the rms; in fig. 4 is a vector diagram of the magnetizing primary frequency forces generated by the primary winding. The ferromagnetic multiplier contains a magnetic core in the form of a closed hollow cylinder, along the generators of which eleven laminated rods 1–11 are installed at the same distance from each other, in the bases there are two ring-shaped twisted rods 12 and 13 arranged coaxially one above the other. The primary winding through the terminals 14-16 is connected to the network, and the secondary through the terminals 17-19 - to the load. On the rods there are coils with turns of primary 20-40 and secondary 41 - 61 windings of the multiplier (Fig. 1). Each phase is formed by connecting the turns of the coils (FIG. 3). The device works as follows. The primary winding of the multiplier through the terminals 14-16 is connected to the source of a sinusoidal three-phase current with a frequency of 50 Hz. The magnetizing forces in the rods x 62-92, and hence the magnetic fluxes of the main frequency (Fig. 4) form an eleven-phase symmetric system. The magnitude of the magnetizing force is chosen so that the magnetic induction of the rods is 1.8-2 tons. As a result of saturation, the magnetic fluxes of the rods are non-sinusoidal and contain all odd harmonics missing in the current. The shift between the harmonic components of the flux in adjacent rods (Fig. 4) is 2p q / 11 (where q is the order number of the harmonic component). The ninth harmonics of the fluxes are shifted between each other by an angle of 2πq / 11 and form a symmetric system of voltages. In addition to the nine main harmonics at the output 17-19 of the device (Fig. 4) there are harmonics 2 ll ± q 2219 13; 31, and the lower harmonics are absent. The voltage of the fundamental frequency at the output is zero, which can be seen from the vector diagram (Fig. 4). The flux in the rods (Fig. 3) is the sum of the fluxes in the armatures and is for the first harmonic Fet 2 sin65 ° F 1.82 F, since the shear angle between the fluxes of the adjacent rods (Fig. 2) is 2p 4/11 131 The Fet 2 is 51p48 ° F 1.5F, as the shear angle is 9--98 ° 30. This makes it possible to reduce the cross-section of the frame by a factor of 1.5 compared with that of the rod. A decrease in the load of steel rem leads to a decrease in losses and no-load current. Since, in modern multipliers, the frequency of the rods and hubs is usually of the same cross section, and the weight of the belts is up to 40% of the total weight of the steel, reducing the cross section of the belts results in a 10-15% reduction in the weight of the entire device with symmetry of the output voltages. Claims A three-phase frequency multiplier made on a single closed magnetic circuit containing distributed primary and secondary three-phase windings connected in a star, characterized in that in order to reduce the size, weight and to obtain symmetry of the output voltage system, the magnetic circuit is designed as a hollow cylinder, the bases of which are two twisted ring-shaped frames, and eleven laminated rods are located at the same distance from each other, and the cross section is 1.5 times enshe sectional rods. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 615575, cl. H 02 M 5/16, 1978.
2.Авторское свидетельство СССР № 481971, кл. Н 02 М 5/16, 1975.2. USSR author's certificate number 481971, cl. H 02 M 5/16, 1975.
игЛneedles