SU978295A1 - Ферромагнитный умножитель частоты - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  бесбалластного питани  газоразр дных ламп высокого и низкого давлени .

Известны ферромагнитный умножитель частоты в четное число раз, содержащий насыщенные сердечники с выходными и входными обмотками и дополнительными обмотками подмз - ничивани , соединенными согласно . последовательно и раздел емых на две группы, кажда , из которых подключена к входу одного из двух последовательно соединенных диодных мостов рЗ и 2.

Данное устройство не обеспечивает необходимого гармонического состава и качества стабилизации тока, так же из-за подмагничивани  будут выражены четные гармоники, а внешн   характеристика соответствует источнику стабилизированного напр жени .

Известен также статический ферромагнитный утроитель частоты с трехфазным входом, содержащий насыщенный вращающимс  магнитным полем магнитопровод с расположенными на нем трехфазными первичной и вторичной обмотками с различным числом пар полюсов, кажда  из которых соединена в звезду СЗ.

Хот  в данном устройстве форма

10 выходного напр жени  и тока обладает улучшенными гармоническим составом , но он не обеспечивает стабилизации выходного тока, кроме тогр, параметры выходных величин утроите15 л  значительно завис т от колебани  напр жени  питающей сети„

Известны также трехфазный умножитель частоты, содержащий объеди2Q ненные с помощью магнитных перемычек трехстержневые сердечники с выходными , входными и подмагничивающими обмотками, расположенными на магнитных перемычках ,и лерппмагнитный умножитель частоты, содержащий два многообмоточных трансформатора с насыщенными сердечниками и расположенными на них входными в выходными обмотками, а также обмотками подмагмичивани  посто нным током и обмотками самоподмагничивани , включенных между собой через конденсатор встречно параллельно С 5.

Эти устройства также не обеспечивают необходимых характеристик дл  бесбалластного питани  газоразр дных ламп о

Наиболее близким к изобретению . техническим решением  вл етс  ферромагнитный умножитель частоты, содержащий насыщенные трансформаторы,, на стержн х которых расположены вхоные обмотки и конденсатор продольной компенсации, причем начала входных обмоток и вывод одной обкладки конденсатора подключены к входным выводам дл  подключени  трехфазной питающей сети, а концы входных обмоток объединены в общую точкуj образующую один из выходных выводов дл  подключени  нагрузки 6.

Этот ферромагнитный умножитель частоты обеспечивает стабилизацию тока нагрузки в сравнительно узком диапазоне изменени  нагрузки при неизменном напр жении питающей сети, но качество стабилизации тока в широком диапазоне изменени  нагрузки (от короткого замыкани  до номинального режима работы)и колебани  напр жени  сети со.вершенно неприемлемо . Кроме того, из-за действи  продольной емкостной компенсации в выходном токе резко выражены нечетные гармоники.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей, улучшение качества стабилизации и улучшение гармонического состава тока Поставленна  цель достигаетс  тем, что ферромагнитный умножитель частоты, содержащий насыщенные трансформаторы , на стержн х которых расположены входные обмотки, и конденсатор продольной компенсации, причем начала входных обмоток и вывод одной обкладки конденсатора подключены к входным выводам дл  подключени  трехфазной питающей сети, а концы входных обмоток объединены в общую точку, образующую один из выходных выводов дл  подключени  нагрузки, снабжен обмоткой индуктивности продольной компенсации, выполненной в виде двух последовательно соединенных секций, обмоткой индуктивнбсти поперечной компенсации,

цепью обратной св зи по току нагрузки , состо щей из последовательно соединенных датчика тока, компаратора , балансного усилител  и формировател  импульсов, и блоком встречно-параллельно соединенных тирис- . торов, причем обмотки индуктивностей продольной и поперечной компенсации соединены последовательно, образу  цепь, включенную между общей точкой

входных обмоток и выводом другой обкладки конденсатора, обща  точка соединени  обмоток индуктивностей поперечной и продольной компенсации образует второй выходной вывод дл  подключени  нагрузки, а параллельно одной из секций .обмотки индуктивности продольной компенсации включен блок встречно-параллельно соединенных тиристоров, управл ющим входом соединенным с выходом цепи обратной св зи по току нагрузки, вход кото(5ой соединен с одним из соответствующих выходных выводов

На фиГо 1 изображена принципиальна  схема ферромагнитного умножител  частоты, подключенного к трехфазной сети с нейтральным проводом; на фиг. 2 - то же, подключенное к трехфазной, трехпроводной сети

Claims (3)

1. Устройство содержит насыщенные трансформаторы 1, емкость 2. продольной компенсации, индуктивность 3 продольной компенсации, часть которой шунтирована блоком 4 встречнопараллельно соединенных тиристоров. Индуктивности 3 и 5 продольной компенсации . и поперечной компенсации соединены последовательно и включены в цепь между нейтральной точкой насыщенных трансформаторов 1 и свободными зажимами емкости 2, Параллельно зажимам индуктивности 5 включена нагрузка - осветительна  установка с газоразр дными лампами 6, в цепи которой последовательно включен датчик 7 тока, соединенный с компаратором 8, балансным усилителем 9 и формирователем 10 импульсов дл  управлени  блоком „ На фиг 2 емкость 2 продольной компенсации распределена на три части и включена к фазовым проводам сети, а роль поперечной индуктивной .компенсации выполн ет разделительный, согласующи трансформатор 11, Устройство работает следующим образом ,, При включении в трехфазную сеть в ферромагнитном умножителе 1 частоты возникает ЭДС утроенной частоты , содержаща  зна-чительный процент высших гармоник Величина ЭДС при определенной посто нной степени насыщени  сердечников в.основном зависит от параметров элементов 2 и 3 последовательного фильтра продольной и величины индуктивного сопротивлени  5 поперечной компенсаций а Когда сопротивление нагрузки 6 равно нулю (режим короткого замыкани ), -эквивалентное индуктивное составл ющее сопротивление поперечной компенсации также равно нулю При этом ЗДС третьей гармоники в основном определ етс  только параметрами последовательного фильтра LC-продольной компенсации и через нагрузку 6 проте кает ток определенной величины При увеличении сопротивлени  нагрузки 6 автоматически увеличиваетс  и индуктивное составл ющее сопротивление поперечной компенсации, последовательный фильтр LC-продольной компен сации приближаетс  к резонансу на утроенной частоте При этом ЭДС сохран етс  почти неизменной, общий ток в цепи увеличиваетс  настолько, чтобы ток в цепи нагрузки осталс  почти неизменным, а напр жение на нагрузке увеличиваетс  почти пропорционально в зависимости от сопротивлени  нагрузки Дл  повышени  жесткости выходной характеристики (u и уменьшени  вли ни  колебани  напр жени  питающей сети использована внешн   обратна  св зь по току нагрузки от датчика 7 тока сигнал под етс - на компаратор 8, разностный сиг нал которого направлен в балансный усилитель 9 и формирователь 10 импульсов , формирующий фазорегулируемые импульсы управлени  блоком Ц встречно параллельно включенных тиристоров , шунтирующих часть- индуктивности фильтра продольной компенсации . Степень шунтировани  зависит от момента отпирани  тиристоров: при снижении тока нагрузки по сравнению с заданным тиристором отпираютс  позже, при этом степень шунтировани  уменьшаетс , а индуктивное сопротивление фильтра возрастает, что приводит (по вышеуказанным причинам ) к повышению тока нагрузки до заданной величины, С целью обеспечени  синусоидальности выходного тока в широком диапазоне изменени  нагрузки тиристорами шунтируетс  только часть индуктивности 3, соотношение частей распределени , с одной стороны, определ етс  допустимым процентом содержани  высших гармоник в кривой тока, а с другой стороны необходимой жесткостью- выходной характеристики и степенью вли ни  факторов возмущени . Таким образом,можно обеспечить высокую жесткость выходной характеристики (u) и синусоидальность формы тока в пределах .изменени  нагрузки от режима короткого замыкани  до номинального режима работы за счет внутренней обратной св зи по м-той гармонике тока подмагничивани  умножител  и внешней обратной св зи по току нагрузки. Аналогичный принцип работы устройства сохран етс  и в схеме (фиг, 2), в которой емкость 2 фильтра продольной компенсации распределена по фазам сети, а роль индуктивности поперечной компенсации выполн ет трансформатор 11, позвол ющий согласовать параметрыосветительной установки с преобразователем. Таким образом, данный ферромагнитный умножитель частоты, сочета  функции преобразовател  частоты и системы, может обеспечить высокое качество стабилизации тока, улучшение гармонического состава в широком диапазоне изменени  нагрузки и в определенном диапазоне колебани  напр жени  сети, что приводит к значительному повышению эффективности работы осветительной установки. Формула изобретени  Ферромагнитный умножитель частоты, содер жащий насыщенные трансформаторы , на стержн х которых расположены входные обмотки, и конденсатор продольной компенсации, причем начат ла входных обмоток и вывод одной обкладки конденсатора подключены к входным выводам дл  подключени  трехфазной пи ающей сети, а концы входных обмоток объединены в общую точку , образующую один из выходных выводов дл  подключени  нагрузки. отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, улучшени  гармонического состава и улучшени  качества стабилизации, он снабжен обмот кой индуктивности продольной компенсации , выполненной в виде двух последовательно соединенных секций, обмоткой индуктивности поперечной компенсации, цепью обратной св зи по току нагрузки, состо щей из последовательно соединенных датчика тока, компаратора, балансного усилител  и формировател  импульсов., и блоком встречно-параллельно соединенных тиристоров, причем обмотки индуктивностей продольной и попереч ной компенсации соединены последова тельно, образу  цепь, включенную между общей точкой входных обмоток и выводом ДРУГОЙ обкладки конденсатора , обща  точка соединени  обмото индуктивостей поперечной и продольной компенсации образует второй выходной ВЫ8ОД дл  подключени  нагруз ки, а параллельно одной из секций /г 5 С 000

   Фиг 58 обмотки индуктивности продольной компенсации включен блок встречнопараллельно соединенных тиристоров, управл ющим входом соединенным с выходом цепи обратной св зи по току нагрузки , вход которой соединен с од (ним из соответствующих выходных выВОДОВо Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР по за аке № 2711984/2 4-07, кл. Н 05 В , 1979.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 660168, кл, Н 02 М 5/16, 1977.
3. 3. Авторское свидетельство СССР N 615575, кл„ Н 02 М 5/16, 1975о 4, Авторское свидетельство СССР № 612361, кл. .Н 02 М 5/16, 1975о 5« Авторское свидетельство СССР W , кло Н 02 М 5/16, 1977. 6о Лось Ю.А. Трехфазные магнитотиристорные умножители частоты с непосредственной св зью, Канд дис, Уфа ,1975.