Преобразователь с выходным квазисинусоидальным напряжением

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) 7254 50 4 Н 02 М 7/537 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ники . (72) Ю (53) 6 (56) К преобр гия, 1Авт 9 1001 А, Мордвинов и 1.314.58 (088, нстантинов В.Г зователи на тр 72, с. 96.рское свидетел 96, кл. Н 02 М А,И. Дегтярев)Многофаз ныензисторах.Энер ство СССР 7/537, 19 ДНЫММэлек о ис тан в ременное расширестей пуУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро геофизической тех(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ С ВЫХО ЗИСИНУСОИДАЛЬНЫМ НАПРЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к технике иможет бытьиспользо темах вторичного электропи электропривода для преобраз постоянного напряжения в пе квазисинусоидальное. Цель - ние функциональных возможно тем обеспечения работы на нагрузкус любым коэф. мошности, Преобразователь из четырех инверторных ячеек10-3 с выходными трансформаторами14,1-14,4, вторичные 15,1-15.4 ивспомогательные 16,1-16,4 обмоткикоторых соединены между ячейкамипоследовательно. Первые две ячейки1 О и 11 выполнены на силовых транзисторах 18.1, 18.2, 19.1, 192 и возвратных диодах, вторые - на ключахпеременного тока. Амплитуду каждогопрямоугольного напряжения, начиная стретьего, модулируют в функции суммы всех предыдущих напряжений. Свойства двунаправленной проводимоститока при открытом состоянии ключейпеременного тока и силовых транзисторов, шунтированных возвратнымидиодами, обеспечивают нормальную ра"боту преобразователя беэ искаженияформы выходного напряжения на нагрузку с любым коэф. мощности. 2 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано всистемах вторичного электропитанйяи электропривода для преобразованияпостоянного напряжения в переменноекваэисинусоидальное,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей путемобеспечения работы на нагрузку с любым коэффициентом мощности.На фиг. 1 представлены диаграммынапряжений; на фиг. 2 - принципиальная схема преобразователя с выходнымквазисинусоидальным напряжением начетырех .инверторных ячейках.На Фиг. 1 представлены выходныенапряжения 1 и 2 двух первых инверторных ячеек, импульсы 3 управления, напряжение 4 питания и выходноенапряжение 5 третьей ячейки, напряжение 6 питания, импульсы 7 управления и выходное напряжение 8 четвертой ячейки. Квазисинусоидальное ступенчатое напряжение 9 получается навыходных выводах.Преобразователь (фиг,2) состоитиз четырех инверторных ячеек 10-13с выходными трансформаторами14,1-14.4, вторичные 15,1-15.4 ивспомогательные 16,1-16,4 обмоткикоторых соединены между ячейкамипоследовательно. Вторичные обмотки15.1-15,4 подключены к нагрузке 17,Первые две ячейки 10 и 11 выполненына силовых транзисторах 18,1,.18,2,191, 19,2 и возвратных диодах 20,1,20,2, 21.1, 21,2, а ячейки 12 и 3выполнены на ключах переменного тока22.1;,22,2, 23.1, 23.2 Первые питающие выводы 24,1, 24,2 ячеек 12 и 3объединены и подключены к свободному выводу вспомогательной обмотки16, трансформатора 14;,1 первой ячейки 1 О, а вторые питающие выводы25.1, 25.2 - 16.3 и 16,2 вспомогательных обмоток трансформаторов14,3 и 14,2.Преобразователь работает следующим образом,Сущность получения квазисинусоидального ступенчатого напряженияоснована на том, что амплитуду каждо,го прямоугольного напряжения, начиная с третьего, модулируют в Функциисуммы всех предыдущих напряжений.Для этого сначала формируют дванапряжения 1 и 2, например, при помощи обычных инверторных ячеек. Изнапряжений 1 и 2 формируют напряжение4 путем алгебраического суммированиянапряжений 1,и 2. Далее из напряжения4 получают напряжение 5 путем подачиего, например, в качестве напряжения питания инверторной ячейки, выполненной на ключах переменного тока,управляемых согласно диаграмме 3.Суммирование напряжений 1,2 и 5 даетнапряжение 6, которое в дальнейшемпреобразуется в напряжение 8. Этопреобразование реализуется обычнона базе инверторной ячейки, выполненной на ключах переменного тока,управляемых согласно диаграмме 7.Суммирование напряжений 1,2, 5 и 8дает выходное напряжение 9, На инверторную ячейку 1 О поступает входноенапряжение преобразователя, а на цепи управления транзисторов 18.1,18.2поступают импульсы управления типа 1.На вторичных обмотках трансформатора 4,1 формируется напряжение 1,Обратные диоды 20.1 и 20,2 обеспечивают двухсторонний обмен энергиеймежду первичным источником питанияи нагрузкой. На цепи управлениятранзисторов 19.1, 9.2 поступает в противофазе напряжение типа 2 и навторичных обмотках трансформатора14,2 формируется напряжение 2.Суммирование напряжений 1 и 2 вторичныхобмоток 16.1 и 16,2 дает напряжение 4, которое является напряжение питания инверторной ячейки 2, выполненной на ключах переменного тока 22.1.,22,2. Ключ переменного тока представляет собой,например, выпрямительный мост, в диагональ которогоподключен транзистор. Управлениеключами переменного тока 22,1, 22,2 осуществляется напряжением 3, вследствие чего на вторичных обмотках 5,3,16.3 согласующего трансформатораФормируется напряжение 5. Суммирование напряжений 1,2 и 5 соответственно вторичных обмоток 16,1-6.3 даетнапряжение 6, которое является напря"жением питания следующей инверторнойячейки 13, выполненной на ключах переменного тока 23.1, 23,2, на, цепиуправления которых поступает напряжение типа . На вторичных обмотках трансформатора 14.4 формируются напряжения 8, Суммирование напряжений 1,2,5 и 8 вторичных обмоток 15.1-15.4 дает на выходных выводах (на нагрузке 17) напряжение 9,406/53 Тираж ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 113035, Иосква, Ж59огонийРа Подп омитета СССР открытийака ое д, 4/ ая на Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Свойства, двухнаправленной проводимости тока при открытом состоянии ключей переменного тока и транзисторов, шунтированных возвратными диодами, обеспечивает нормальную работу преобразователя без искажения формы выходного напряжения на нагрузку с любым коэффициентом мощности. Формула изобретенияПреобразователь с выходным квазисинусоидальным напряжением, содержащий Н инверторных ячеек с выходными трансформаторами, каждый из которых имеет первичную и вторичную обмотки, выходные трансформаторы всех ячеек, кроме последней, снабжены вспомогательной обмоткой, при этом вторичные обмотки трансформаторов всех ячеек соединены между собой последовательно и подключены к выходным выводам преобразователя, вспомогательные обмотки выходных трансформаторов соединены между собой такжепоследовательно, а цепи управленияинверторных ячеек подключены к соот 5ветствующим выходам блока управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспеченияработы на нагрузку с любым коэффициентом мощности, первые две инверторные ячейки выполнены на транзисторах, шунтируемых возвратными диодами, а все остальные инверторныеячейки выполнены на ключах переменного тока и подключены соответственнопервым питающим выводом к свободномувыводу вспомогательной обмотки выходного трансформатора первой ячейки20 и вторым питающим выводом - к точкесоединения вспомогательных обмотоквыходных трансформаторов данной ипредыдущей ячеек,