Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в переменное

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 1924682(22) Заявлено 271080 (21) 2997198/24-07 11) М. Кл. 6 05 Г 1/44 с присоединением заявки 89 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ1 2 Изобретение относится к электротехнике, предназначено для электропи" тания различного рода электрооборудования и может быть использовано в широком диапазоне мощностей с выходом, как на постоянном, так и на переменном токе.Известны стабилизированные преобразователи, в которых стабилизация выходного напряжения осуществляется путем включения между первичным источником и нагрузкой нелинейного резонансного регулятора, при этом с выхода стабилизированного преобразователя заведена обратная связь, управляющая углом включения тиристоров, входящих в этот контур 11 и 21,Йедостатком укаэанных устройств является. асимметрия выходного напряжения нелинейного резонансного регулятора,.вызванная наличием постоянной составляющей в его выходном токе.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в переменное, который содержит инвертор, входом подключенный к входным клеммам, дроссель, который одним концом под-. ключен к одной из выходных шин инвер-,тора, а другим к точке соединенияодного из выводов конденсатора, вспомогательного дросселя и одного извыводов первичной обмотки выходного трансформатора, при этом второйконец вспомогательного дросселя подключен к точке соединения встречнопараллельно включенных тиристоров,а другая точка соединения этих тиристоров подключена к точке соединения второй выходной шины инвертора, второго вывода конденсатора ивторого вывода первичной обмотки вы.ходного трансформатора, основнойблок управления тиристорами, включающий в себя последовательно соединенные выпрямитель, дифференциальный усилитель и формирователь управляющих импульсоц 3),Недостаток известного стабилизированного преобразователя заключается в том, что постоянная составляющая тока на выходе нелинейного ре 25 зонансного регулятора (НРР), включающего дросселитиристоры и конденсатор, источником которой могутбыть инвертор, сам НРР, нагрузка иблок управления НРР, искажает форЗ 0 му выходного напряжения и при оп 924682ределенной величине этого тока возникает неустойчивая работа преобразователя. Это объясняется тем, чтоналичие постоянной составляющей.тока в первичной обмотке выходноготрансформатора вызывает его насыщение, что приводит к искажению формы напряжения, поступающего по цепи обратной связи на блок управле"ния НРР, При этом фазы включениятиристоров относительно соответствую ших полупериодов выходного напряжения становятся разными, что приводит к дальнейшему увеличению постоянной составляющей тока в первичнойобмотке выходного трансформатора,Поэтому устойчивая работа с допустимыми искажениями выходного напряжения возможна при малых значениях рабочей индукции выходноготрансформатора, что резко увеличивает его габариты и вес.Цель изобретения - устранение постоянной составляющей тока в цепипервичной обмотки выходного трансформатора25Поставленная цель достигаетсятем, что в стабилизированный преобразователь постоянного напряжения впеременное введены датчик тока постоянной составляющей и дополнительный блок управления, аналогичный основному, причем входы основного идополнительного блоков управленияподключены к соответствующим вторичным обмоткам выходного трансформатора, а выходы соединены с управляю- З 5шими электродами соответствующих тиристоров, вход датчика тока постоянной состанляющей включен последовательно с первичной обмоткой ныходного трансформатора, а выход соединен с входом дифференциального усилителя дополнительного блока управления,На чертеже представлена блок-схема стабилизированного преобразователя постоянного напряжения в переменное.устройство содержит инвертор 1,нелинейный резонансный регулятор(НРР) 2, дроссель 3 НРР, конденсатор 4 НРР, вспомогательный дроссель 5 НРР, выходной трансформатор 6,тиристоры 7 и 8 НРР, датчик 9 токапостоянной составляющей, вторичныеобмотки 10 и 11 выходного трансформатора, выпрямитель 12, дифференциальный усилитель 13, формирователь 14.управляющих импульсов основного блока управления, выпрямитель 15дифференциальный усилитель 1 б, формирователь 17 управляющих импульсов 60дополнительного блока управления.Вторичная обмотка 10 обратнойсвязи соединена со входом дополни-,тельного блока уйранления, которыйсостоит из последовательно соединен ных выпрямителя 15, дифференциального усилителя 16 и формирователя 17управляющих импульсов, а выход этого блока соединен с управляющимэлектродом тиристора 8Другая вторичная обмотка 11 обратной связи соединена со входом основного блока управления, который состоит из последовательно соединенныхвыпрямителя 12, дифференциальногоусилителя 13 и формирователя 14 управляющих импульсов, а выход с управляющим электродом тиристора 7,Устройство работает следующимобразом,Инвертор 1 преобразует постоянное входное напряжение в прямоугольное напряжение требуемой частоты,которое поступает на вход НРР 2.НРР 2 преобразует прямоугольное напряжение в синусоидальное. Уровеньамплитуды синусоидального напряженияна выходе НРР 2 зависит от фазывключения соответствующих тиристоров НРР 2 относительно момента прохождения полуволны ныходного напряжения через нулевое значение.Напряжение синусоидальной формыс выхода НРР 2 через датчик 9 токапоступает на первичную обмотку вы-ходного трансформатора бС обмоток10 и 11 обратной связи синусоидальное напряжение поступает на однополупериодные выпрямители 12 и 15 основного и дополнительного блоков управления, В дифференциальных усилителях 13 и 16 происходит сравнениеамплитуды полуволн напряжения обратной связи с эталонным напряжениемустановки,Сигналы с дифференциальных усилителей 13 и 16 -поступают соответственно на формирователи 14 и 17 управляющих импульсов, которые подаютна тиристоры 7 и 8 НРР 2 импульсыуправления, задавая фазу включенияэтих тиристорон относительно момента прохождения полуволны через нулевое значение,Чем раньше включаются тиристоры,тем меньше напряжение на выходе НРР2 и наоборот. При появлении на выходе НРР 2 постоянной составляющейтока вольт-секундные плошади полуволнвыходного напряжения становятся разнымиеДатчик тока выдает сигнал, отражающий величину и направление по.стоянной составляющей тока, которыйпоступает на вход дифференциального усилителя 16 дополнительного блока управления, Сигнал с дифференциального усилителя изменяет моментформирования управляющего импульсатаким образом, что фаза включениятиристора 8 относительно фазы включе-ния тиристора 7 изменяется, при этомвольт-секундные площади ныходного924682 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 2818/бб Тираж 908 Подписное Филиал ППП "Патентф, г.ужгород,ул. Проектная, 4 напряжения НРР 2 за каждый полупе- . риод становятся одинаковыми и тем самым устраняется постоянная составляющая тока на выходе НРР 2.Предлагаемое устройство позноляет устранить постоянную составляющую тока на выходе НРР независимо от источника ее генерации, что обеспечивает малые искажения выходного напряжения и устойчивую работу НРР при значительно больших значениях индукции выходного трансформатора, что в оною очередь позволяет сократить габариты и ,нес преобразователя. Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий инвертор, вхсе . дом подключенный к входным клеммам, дроссель, который одним концом подключен к одной из выходных шин инвертора, а другим к точке соединения одного из выводов конденсатора, вспомогательного дросселя и одного из выводов первичной обмотки выходного трансформатора, при этом второй конец вспомогательного дросселя подключен к точкесоединения встречно-параллельно включенных тиристоров, а другая точка соединения этих тирис-. торов подключена к точке соединения второй выходной шины инвертора,второго вывода конденсатора и второго вы-,вода первичной обмотки выходноготрансформатора, основной блок управления тиристорами, включающий в себяпоследовательно соединенные выпря 5 митель, дифференциальный усилительи формирователь упранляющих импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что с целью устранения постояннойсоставляющей в цепи первичной обмотО ки выходного трансформатора, в неговведены датчик тока постоянной составляющей и дополнительный блок управления, аналогичный основному,причем входы оснонного и дополнительного блоков управления подключены.к соответствующим вторичным обмоткам выходного трансформатора, а ныходы соединены с управляющими электродами соответствующих тиристоров,вход датчика тока постоянной составляющей включен последовательно спервичной обмоткой выходного трансформатора, а выход соединен с входом дифференциального усилителя дополнительного блока управления.25Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 647664, кл, 0 05 Р 1/20, 1979,2. Богданов Д.И, ФеррореэонансЗо ные стабилизаторы напряжения. М.,Энергияф, 1972,3, Патент США Р 3435248,кл. 30746, 1969, с. 31, рис. 2-3.