Способ преобразования постоянного напряжения в квазисинусоидальное переменное

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 19) 01) ФФ 2 1) 4 Н 02 М /5395 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЬСТВ 21) 4248443/ 22) 27. 05. 87 46) 15,04. 89 71) Московск соб преобразования постоянного нжения в квазисинусоидальное переменное состоит в Формировании 1 основных последовательностей знакопеременных импульсов прямоугольной формы счастотой Г и паузой на угол Т/3 н1. дополнительных последовательностейоднополярных с регулируемой длительностью импульсов прямоугольной Формыс частотой 6 Г. Основные и дополнительные последовательности импульсоввзаймно сдвинуты по Фазе на уголТ/3, Каждая основная последовательность энакопеременных импульсов модулирована соответствующей по фазовому сдвигу дополнительной последовательностью однополярных регулируемыхпо длительности импульсов. В результате получены напряжения, которыесуммируются в общем контуре и формируют выходное квазисинусоидальноенапряжение, 3 ил. апряБюл, Иф 14 энергетический ин Патент 02 Мс При этения: носится к электр ыть использовано ного электропита импульсо опеременныастоты Г; я - расширениеможностей за сче дополнител вательност ые последо- однополярруемойю импульсов вания значения ия.авлена си устрой руктурная тва, реаоб; на ема систе а фиг.3 -яющие сущных с регу длительнос частоты 6 Г емыи спо я блок-с- П - промодулиро 2 Мдовательнос менных импу анные послеи знаколереьсов; оиства; и, пояс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР д ВТОРСНОМУ СВИ(53) 621,314.58(088.8) ША Р 3324374538,. 1973,свидетельство СССРН 02 11 7/48, 1979,ЕОБРАЗОВАНИЯ ПОСТОЯНВ КВАЗИСИНУСОИДАПЪНОЕ АвторскоеВ 1046876, кл(54) СПОСОБ ПР НО ГО НАПРЯЖЕНИЯПЕРЕМЕННОЕ(57) Изобретение относится к электро технике и может быть использовано в. системах вторичного электропитания и электропривода. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения регулирования значения выходного напряжения, СпоИзобретение от технике и может б в системах вторич и электропривода,Цель изобретен функциональных во обеспечения регул выходного напряже На Фиг. предс схема силовой час лизующего предлаг фиг,2 - структурн мы управления уст временные диаграм ность способа, м приняты следующие обозналедовательности зна 14730521Б , 11 , Б - кривые выходного квазигкф ггпу гЕсинусоидального напряжения при оС= 0,1/6, 1/3соответственно. 5Суть предлагаемого способа заключается в следующем,Формируют Ь последовательностейзнакопеременных импульсов прямоугольной формы с частотой Г, разделенных 10между собой паузой Ф /3 и сдвинутыхотносительно друг друга на интервалФ/ЗЬ.Для случая Ь=б укаэанные последовательности знакопеременных импульсов.изображены на Фиг.З (Бг - Бг ). 15Формируют Ь дополнительных последовательностей , - 4 (Фиг.З) однополярных импульсов прямоугольной формы с регулируемой длительностью ичастотой 6 Г, взаимно сдвинутых на 20интервал Т/ЗЬ. Каждую из 1. последовательностей знакопеременных импульсов частоты Р модулируют методомамплитудно-импульсной модуляции2 - го рода, соответствующей по Фазовому сдвигу дополнительной последовательности однополярных с регулируемой длительностью импульсов. Полученные в результате этой операциипромодулированные последовательности 30знакопеременных импульсов (У г,на Фиг.З) суммируют в общем контуреформируя тем самым кривую выходногонапряжения квазисинусоидальной формы1(см. 0при с =0; Бг при аС1/6; 0 при М,=1/3 на Фиг,З).Одним из частных вариантов практической реализации предлагаемого способа может быть преобразователь,структурная схема силовой части которого изображена на Фиг,1. Он содержит Ь инверторных ячеек 1,1-1.Ь,выполненных по схеме с нулевой точкой, и систему управления 2, Одниодноименные по полярности входные 45выводы инверторных ячеек 1 объединеныи подключены к одному полюсу источника питания (на фиг.1 - к отрицательному), а другие одноименные пополярности входные выводы связаны 50через управляемые ключи 3,1-3.Ь сдругим полюсом источника питания(на фиг,1 - с положительным). Вторичные обмотки 4,1-4,Ь выходных трансформаторов 5.1-5.Ь инверторных ячеек 1 соединены последовательно, образуя контур суммирования выходныхнапряжений инверторных ячеек, подключенный к выходным выводам преобразователя, Система управления 2 (фиг.2)содержит задающий генератор б тактовых импульсов частоты 6 ЬР, выходомподключенный к входу делителя частоты 7 с коэффициентом деления, равными к счетным входам регистров сдвига 8 и 9. Выход делителя частоты7 подключен к информационному входурегистра сдвига 8 и к входу делителячастоты 10 с коэффициентом деления,равным 6, выходом подключенного кинформационному входу регистра сдвига 9, Каждый из регистров сдвига8, 9 имеет по Ь выходов. Выходы регистра 9 связаны с входами логического блока 11 непосредственно, а выходы регистра 8 - через модулятор 12ширины импульсов. Выходы логическогоблока 11 связаны с управляющими входами ключей 3 и ключей инверторныхячеек 1,Преобразователь работает следующим образом (для случая активной нагрузки и Ь=б),Задающий генератор 6 вырабатываетна своем выходе прямоугольные импульсы, следующие с частотой 36 Р, которыепоступают на вход делителя частоты 7и на счетные входы регистров сдвига8, 9. С выхода делителя частоты 7прямоугольные импульсы с частотой6 Р и скважностью 2 поступают на входделителя частоты 10 и на информационный вход регистра 8, на выходах которого происходит последовательныйсдвиг этих импульсов на интервал времени 1/36 Р (в общем случае на 1/бЬГ).С выхода делителя частоты 10 импульсы с частотой Р и скважностью 2 поступают на информационный вход регистра 9, на выходах которого происходит Формирование последовательностей импульсов, сдвинутых друг относительно друга на интервал времени1/36 Р. Совокупность последовательностей импульсов с выхода регистра 8подают на входы модулятора 12 шириныимпульсов, на выходах которого Формируют 6 (в общем случае Ь) последовательностей импульсов регулируемойдлительности частоты 6 Р, имеющих тотже взаимный Фазовый сдвиг на 1/36 Р,что и на входах, С выходов регистра9 и модулятора 12 ширины импульсовсигналы поступают на входы логического узла, с выходов которого сигналыуправления (после усиления и гальва 1473052нической развязки) поступают на управляюг 1 ие входы ключей 3 и ключей инверторных ячеек 1, Алгоритмы управления ключами инверторных ячеек 1 таковы, что при питании последних по стояннь 1 м напряжением напряжения на вторичных обмотках 4 трансформаторов 5 име/ли бы форму сигналов Ь 2( Ь 26 на фиг3Переключение ключей 3 в соответствии 10 с поступающими на их управляющие входы сигналами щ - (. (Фиг.З) приводит к тому, что на инверторные ячейки поступает не постоянное напряжение питания, а импульсные последо вательности, повторяющие по форме сигналы Щ -46. При этом напряжения на вторичных обмотках 4 трансформаторов 5 будут иметь вид, показанный на фиг.З (П , - Ц ), т,е, происходит 20 модуляция последовательностей знако ф переменных импульсов Б, - Б соответствующими по фазовому сдвигу последовательностями однополярных ичпульсов 4, - (/. Суммирование выход ных напряжений инверторных ячеек 1 в контуре образованном из обмоток 4, обеспечивает формирование регулируемого по величине кваэисинусоидального напряжения, 30При активно-индуктивной нагрузке, естественно, алгоритмы работы ключей 3 и ключей инверторных ячеек 1 будут отличны от описанных, так как для организации контура замыкания тока 35 нагрузки во время нулевых пауз в кривых напряжений 11, " У необходимо одновременно открывать оба ключа данной инверторной ячейки 1,х и закрывать соответствующий ей ключ 3;1. 40 Однако, это вбстоятельство не влечет за собой изменений в структуре преобразователя, описанного выщее. Изменяются лишь логические функции, реализуемые в логическом блоке 11, причем совокупности сигналов, поступающих в логический блок 11, достаточно для формирования требуемых сигналов управления ключами 3 и ключами инверторных ячеек 1 при активно-индуктивной нагрузке.Формула изобретенияСпособ преобразования постоянного напряжения в квазисинусоидальное переменное путем формирования Ь основных последовательностей знакопеременных импульсов прямоугольной формы с частотой Р, разделенных паузой/3, причем последовательности сдвинуты одна относительно другой по фазе на угол/ЗЬ, и последующего суммирования последовательностей энакопеременных импульсов, о т л и - ч а,ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем обеспечения регулирования значения выходного напряжения, формируют Ь дополнительных последова" тельностей однополярных с ре гулируемой длительностью импульсов прямоугольной формы с частотой бР, взаимно сдвинутых по фазе на угол й/ЗЬ, каждую из основных последовательностей знакопеременных импульсов модулируют методом амплитудно-импульсной модуляции 2-го рода, соответствующей по фазовому сдвигу дополнительной последовательностью однополярных с регулируемой длительностью импульсов.