Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное напряжение

Изобретение относится к электротехнике и может быть использованов системах электропитания электропри вода для преобразования постоянногонапряжения в трехфазное квазисинусоидальное.Цель изобретения - улучшение фор- .мы выходного напряжения,На фиг. 1 представлена принципиальная схема силовой части преобразователя; на фиг. 2 - то же, блока управления преобразователем; на фиг.З -диаграммы, поясняющие принцип работыпреобразователя.15Силовая часть преобразователя(фиг. 1) содержит однофазный инвертор, выполненный на ключах 1 - 4.Выход инвертора нагружен не первичную обмотку трансформатора 5. Выводысекций 6 и 7 вторичной обмотки трансформатора 5 соединены через ключи 816 переменного тока с выходными выводами А, В и С преобразователя.Блок управления (фиг. 2) преобразователем содержит задающий генератор 17, выход которого связан черезтриггер 18 и блок 19 буферных усилителей с управляющими входами силовых ключей 1 - 4 инвертора. Крометого, выход задающего генератора 17подключен х входу девятикального распределителя 20 импульсов, выходы которого соединены через логическиеэлементы ИЛИ 21 - 29 и блок 19 с управляющими входами ключей 8 - 16 переменного тока, Причем каналы распределителя импульсов с номерами бш++2-5 соединены через логические эле"менты ИЛИ 21 - 23 и блок 19 с управляющими входами ключей 8 - 10 первои40группы, где ш=12,3 - номер выходного вывода преобразователя, с которымсвязан силовой вывод данного ключар1=1,2,3, Ключ 8 связан своим силовымвыводом с первым выводом преобразователя (фазой А),поэтому, полагая длянего ш=1; д=1,2,3, получают соответственно М=З, 5, 7, где И - номерканала распределителя импульсов,с которыми связан управляющий вход 50данного ключа. Ключ 9 связан с вторым выходным выводом преобразователя(фазой В), поэтому для него ш=2, х=щ 1,2,3, т.е. 0=9,11,13. Так как распределитель импульсов девятиканальный кольцевой, то 0=9, 11, 13 этосоответствует тому, что управляющийвход ключа 9 связан с девятым, вторым и четвертым каналами распределителя импульсов. Ключ 10 связан с третьим выходным выводом преобразователя (фазой С), поэтому для него ш=З, 1=1,2,3, т.е. И=15,17,19, что соответствует И=6,8,1. Каналы бш+1+2 соединены через элементы 2 ИЛИ 24 - 26 с управляющими входами ключей 11 - 13 второй группы, а каналы бш + 2 К" через элементы 4 ИЛИ с управляющими входами ключей 14 - 16 третьей группы, где )=12, К=1,2,3,4. Диаграммы 30 - 52 представляют формы импульсов на выходах следующих элементов; 30 - задающего генератора 17; 32 и 31 прямого и инверсного выходов триггера 18 (импульсы управления ключами 1,4 и 2,3 инвертора); 33 - трансформатора 5; 34 - 42 - распределителя 20 импульсов; 43 - 51 - элементов ИЛИ 21 - 29 (импульсы управления ключами 8 - 16; 52 - преобразователя (форма выходного фазного напряжения),Устройство работает следующим образом.Задающий генератор 17 (фиг. 2) формирует последовательность импульсов (диаграмма 30, фиг. 3). которая поступает на вход триггера 18 и вход девятиканального распределителя 20 импульсов, Сигналы 31 и 32 прямого и инверсного входов триггера 18 усили" ваются блоком 19 буферных усилителей и поступают на управляющие входы силовых ключей 1, 4 и 2,3 инвертора, Выходные сигналы 34 - 42 распределителя 20 импульсов суммируются элементами ИЛИ 21 - 29, усиливаются блоком 19 н поступают на управляющие входы ключей 8 - 16 переменного тока (диаграммы 43 - 51 соответственно). В результате работы инвертора на обмотках трансформатора 5 формируется прямоугольное напряжение (диаграмма 33), а на фазе нагрузки при соединении ее звездой - пятиступенчатое напряжение (диаграмма 52). Амплитуда ступеней с первой по пятую последнего равП 4 ц 5 Пны - Ц -- 2 П где П " амплиту 333да напряжения на секции 6 трансформатора 5При этом амплитуда напряже" ния на секции 7 ранна 2 П, т.е. промежуточный отвод вторичной обмотки трансформатора делит ее по числу вит" ков в отношении 1:2. Полупериод выходного напряжения преобразователя можно разделить на девять равныхПреобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное напряжение, содержащий однофазный инвертор повышенной частоты свыходным трансформатором, каждый конец и промежуточный отвод вторичнойобмотки которого соединен с каждымиз выходных выводов преобразователячерез ключ переменного тока, и блокуправления с задающим генератором,распределителем импульсов и триггером, выходы которых через буферныеусилители, соединены с управляющимицепями ключей инвертора и ключей переменного тока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшенияформы выходного напряжения, отношение числа витков секций вторичнойобмотки выбрано равным 1:2, выходные каналы распределителя импульсовс номерами бтп+21-5, бтп+1+2, бш+2 К соединены через логические элементыЗИЛИ, 2 ИЛИ, 4 ИЛИ и буферные усилители с управляющими входами ключей переменного тока, соединенных соответственно с крайним выводом вторичнойобмотки выходного трансформатора состороны меньшей секции, с отводом ис другим крайним выводом обмотки, гдеш=1,2,3 - номер выходного вывода преобразователя, с которым соединен силовой вывод данного ключа; =1,2,3;=1,2; Кщ 1,2,3,4,15 ц -цдв -ЭцЦ 5ц = - - - --- - - -ц3 3 34ц=-(ц+ц) =-ц3т.е. формируются первая положитель ная, четвертая отрицательная и третья положительная ступени фаэных напряжений цца, цНа втором интервале меняется полярность напряжений на обмотках трансформатора 5, замыкают ключи 9,14,16. К выводам А и В через ключи 14, и 9, а к выводам С и В через ключи 16 и 9 прикладывается сумма напряжений секций 6 и 7 равная Зц. При этом выводы С и А замыкаются накоротко через ключи 16 и 14. Фазныенапряжения становятся равнымиЗц-Зц-Зцц= -- ц, ц= ---- -2 ц,д= 3 ь= 335 Ц =-(Цц)=ц.сВ результате формируются вторая положительная, пятая отрицательная и вторая положительная ступени фазных напряжений, На следующиХ интерва лах работа преобразователя происходит в соответствии с формой напряжения на обмотках трансформатора 5 и имйульсов управления ключами (фиг. 3) .Подключение любой ветви схемы с 45 .помощью ключей переменного тока обесэ 14223424 интервалов. На первом интервале за- печивает возможностью прохождения мыкают ключи 10, 11, 15 (диаграммы тока в двух направлениях и постоян, 46, 50, фиг. 3). При этом через ство разности потенциалов фаз в тече- замкнутые ключи 11 и 15 к выходным ние каждого интервала, Это обуславвыводам А и В прикладывается напря- ливает работоспособность преобразо 5жение секции 7 равное 2 ц. К выводам вателя при любом коэффициенте мощнос- С, А через ключи 10 и 11 приклады- ти нагрузки с неизменной формой кривается напряжение секции 6 равное ц 1 вой выходного напряжения. к выводам С, В - сумма напряженийсекций 6 и 7 равная Эц. При этом фаэные напряжения нагрузки, соединенной Ф о р м у л а н з о б р е т е н и я звездой, равныЦ -ц 2 Ц-Ц Цйй И,э4 Э 3 31422342 л ЮХ у Юб7й д хФХ у Ф 7 Ю ФУ Составитель В Лоин едактор Л.Зайцева Техред А.Кравчук Корректор Ч,Король каз 4438/5Тираж 665 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5оектная,город Производственно-полиграфическое предприятие, г