* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

555 УМНОЖЕНИЕ ЧАСТОТЫ 556 М н о г о ф а з н ы е у м н о ж и т е ли часто¬ т ы. Т . к. наиболее распространенной является трехфазная симметричная система,то рациональ­ нее всего рассмотреть вопрос У. ч. помощью трех однофазных совершенно одинаковых тран­ сформаторов. При включении однофазного тран­ сформатора на синусоидальное напряжение на­ магничивающий железо переменный ток будет содержать в себе высшие гармоники нечетного порядка, причем амплитуда последних будет тем больше, чем сильнее насыщен сердечник. Особенно ярко обычно выделяется 3-я гармони­ ка. При включении первичных обмоток трех однофазных трансформаторов треугольником в связи с тем, что в этом случае каждый желез­ ный сердечник работает самостоятельно, выс­ шие гармоники тока свободно могут пройти по обмотке, почему силовой поток трансформато­ ров остается синусоидальным, и вторичное на­ пряжение каждой фазы будет также синусои­ дой, т. о. в этом случае никакого умножения ча­ стоты не будет. Чтобы использовать высшие гармоники тока для поставленной нами задачи, необходимо последовательно с каждым транс­ форматором включить катушку самоиндукции без железа или с разомкнутым железным сер­ дечником. При этом уже суммарный поток обо­ их последовательно включенных трансформато­ ров должен представлять собою синусоидаль­ ную функцию основной частоты, почему потоки каждого из них м. б. искаженными, а следова­ тельно и эде могут содержать высшие гармо­ ники. Поэтому если я^елательно использовать д л я У. ч. искаженную кривую тока, то при трехфазной системе необходимо в каяедую фазу включать два железных сердечника: насыщен­ ный и ненасыщенный. В каждой фазе первичные обмотки обоих сердечников д. б. включены по­ следовательно , а фазы между собою—треуголь­ ником. Вторичные обмотки можно поместить только на сердечниках с ненасыщенным яселезом и соединить их также треугольником с раз­ рывом одной из его вершин. По свойствам трех­ фазной симметричной системы в этом случае напряжение основной частоты во вторичной об­ мотке системы отсутствует вовсе, а имеют место только эде высших гармоник нечетного поряд­ ка, преимущественно третьей гармоники. Три отдельные катушки с ненасыщенным железом можно заменить одной общей. Существенным недостатком такой системы при достаточно хо­ рошем кпд (»7^0,9) является слишком низкий коэф. мощности (cos 9 3 ^ 0 , 2 ) , для увеличения к-рого приходится прибегать к компенсации емкостью. Рассмотрим теперь вопрос умноже­ ния частоты в том случае, когда первичные об­ мотки трех однофазных трансформаторов сое­ динены звездой. Здесь благодаря сопря^конности фаз линейные напряя^ения и линейные токи будут синусоидальными, фазные же напря­ жения будут искажены и будут содержать в се­ бе высшие гармоники. Включая вторичные об­ мотки треугольником с разрывом в одной из его вершин, мы получим напряжение, свободное от основной частоты. Высшие гармоники, крат­ ные трем, благодаря совпадению фаз будут в этом напряжении складываться, что нетрудно вывести из рассмотрения общих свойств 3-фазной симметричной системы. При осуществле­ нии такого умножителя частоты необходимо пользоваться обязательно тремя отдельными трансформаторами, чтобы поток третьей гармо­ ники каждой фазы мог свободно замкнуться че­ рез железо.Применение нормального трехстерж- невого трансформатора здесь неприемлемо, т. к: потоки третьих гармоник каждой из фаз в лю­ бой момент времени имеют в стержнях трансфор­ матора одно и то же направление, почему выну­ ждены замкнуться черэз воздух его окна. На­ грузка умножителя частоты такого типа чисто активным током вызывает значительное паде^ ние нацряжения, почему обы чно самоиндукцию рассеяния вторичной обмотки компенсируют небольшой емкостью. При соблюдении этого условия падение напряжения 3-й гармоники от холостого хода до полной нагрузки м. б. дове­ дено до 6—7%. Конструкция высокочастотных у м н о ж и т е л е й ч а с т о т ы . Несмотря • на то что умножители частоты работают с сравни­ тельно большим кпд, удельные потери в железе их сердечников достигают весьма больших ве­ личин. Д л я примера можно привести следую­ щие цифры. Трансформатор, построенный на 150 k V A при нормальной частоте в 50 пер/ск., имеет вес железа 3,5 кг на 1 k V A , железо же умножителя частоты 2-й гармоники при пер­ вичной частоте в 15 О О пер/ск. на ту же по­ О лезную мощность весит всего 10 кг, т. е. имеет примерно 65 з на 1 k W мощности умноженной частоты. Соответственно с этим потери в железе трансформатора составляют 1,3 W/кз, тогда как потери в железе вышеуказанного умножителя частоты ~2 kW/кз. Совершенно очевидно, что все существующие в нормальном трансформаторостроении методы охлаждения в данном слу­ чае не пригодны. Д л я интенсивного отвода те­ пла обычно употребляется охлаждение я^елеза и меди умнояпгтеля частоты проточным маслом. Железо' разбивается на ряд отдельных пакетов толщиною 5 — 2 л ш ( в зависимости от частоты), между к-рыми устанавливаются продухи. По последним под давлением протекает охлаждаю­ щее масло. Конфигурация железного сердечни­ ка берется или в виде кольца или в виде прямо­ угольника с окном для обмоток. • II. Умножители частоты, работающие на прин­ ципе изменения емкости и сопротивления. В каче­ стве примера У. ч. при помощи изменяющего­ ся сопротивления может служить схема, при­ веденная па фиг. 12. К заясимам генератора 1 включены последова­ тельно электрич. вен­ тиль 2 и трансформа­ тор 3. При таком вклю­ чении по первичной обмотке трансформа­ Ф и г . 12. тора пойдет выпрям­ ленный ток, к-рый в его железном сердеч­ нике создаст пульсирующий магнитный поток, содержащий в себе весь ряд четных и нечетных _ гармоник. Любая из них м. б. выделена во вторичном резонанс­ ном контуре. В виду незначительности кпд такого устройства этот метод У. ч. практичеГв^г}аи ски не применяется, В качестве умножите­ л я частоты, работаю­ щего на принципе из­ менения емкости, мо­ жет служить конден­ сатор с диэлектриком, диэлектрич. постоянная к-рого .зависит от на­ пряжения. Таким свойством обладает диэлек-