2015-09-06
657
Удвоитель частоты (рис. 3.53) состоит из двух однофазных трансформаторов I и II, каждый из которых имеет три обмотки: первичную обмотку I, питаемую от сети переменного тока, подмагничиваю-щую обмотку 2, питаемую от сети постоянного тока и выходную обмотку 3, к которой подсоединяется нагрузочное сопротивление zнг. В некоторых случаях подмагничивающую обмотку заменяют вставкой из постоянного магнита. Первичные обмотки, размещенные на разных сердечниках, соединены последовательно, а выходные встречно. Поэтому э. д. с. выходной обмотки не содержит первой
Рис. 3.53. Схема удвоителя частоты: 1 — первичная обмотка; 2 — подмагничивающая обмотка; 3 — выходная обмотка
Рис. 3.54. Схема утроителя частоты с нагрузкой, включенной в нулевой провод
и других нечетных гармоник. Так же, как и в магнитной системе трехстержневого МУ, магнитопроводы сердечников удвоителя частоты насыщаются, реагируя на каждую полуволну тока первичной обмотки. Вследствие этого поток, создаваемый обмоткой 2 постоянного тока, пульсирует с двойной частотой сети и наводит в выходной обмотке э. д. с. двойной частоты.
Для компенсации внутреннего индуктивного сопротивления последовательно с нагрузочным сопротивлением включают конденсатор С. Применение конденсаторов улучшает cosφ и делает стабильным внешние характеристики умножителей. Напряжение двойной частоты на выходной обмотке 3 регулируют изменением величины постоянного тока в подмагничивающей обмотке 2.
Утроители частоты работают на принципе использования третьей гармоники, возникающей при насыщении стального магнитопровода. Схема, показанная на рис. 3.15, а, может работать как утроитель частоты. Для этого в разрез нулевого провода О — О должно быть включено нагрузочное сопротивление zнг (рис. 3.54). Во многих случаях включают компенсирующую емкость C.
В качестве утроителя частоты можно также использовать схемы (рис. 3.55) трансформатора, первичная обмотка которого соединена в звезду без вывода нулевой точки. Витки выходной обмотки, по
Рис. 3.55. Схема утроителя частоты: а — при наличии выходной обмотки основной частоты; б — без выходной обмотки основной частоты: 1 — первичная обмотка; 2 — вторичная обмотка основной частоты; 3 — выходная обмотка тройной частоты
которой проходят токи тройной частоты, должны быть намотаны последовательно. На всех трех сердечниках к выходной обмотке подключают нагрузочное сопротивление zнг и компенсирующую емкость С. Для лучшего использования магнитной системы, кроме выходной обмотки 3 токов тройной частоты, утроитель может также иметь вторичную трансформаторную обмотку 2, соединенную в звезду без вывода нулевой точки (рис. 3.55, а). В этом случае совмещается утроитель частоты с трансформатором и используются основная и третья гармоники потока.
В схеме (рис. 3.56) обмотки утроителя частоты намотаны на двух сердечниках. Первичные обмотки, размещенные на сердечниках I и II, соединены последовательно, а выходные обмотки 2 — встречно. Сердечник I насыщенный. Сердечник II имеет воздушный зазор и является ненасыщенным. Поэтому в части выходной обмотки 2, которая намотана на стержне II, индуктируется только основная гармоника э. д. с, которая сдвинута на 180° по отношению к гармонике э. д. с., индуктируемой в части обмотки 2, расположенной на насыщенном сердечнике 1. В результате этого в выходной обмотке основные гармоники компенсируются. Третья гармоника остается
Рис. 3.56. Схема утроителя частоты с компенсирующим трансформатор ом: 1 — первичная обмотка; 2 — выходная обмотка
нескомпенсированной, и по нагрузочному сопротивлению zнг проходят токи тройной частоты. Полная компенсация первых гармоник возможна только при холостом ходе,так как при нагрузке угол сдвига между первыми гармониками э. д. с. обмоток 2отличен от 180°.
