Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное

(19) (11) 51)5 Н 02 М 7 539 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИДЕТЕЛЬСТВ У ВТОРСНОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано всистемах вторичного электропитания иэлектропривода. Цель изобретенияупрощение. Преобразователь содержит 2два трехфазных инвертора 1 и 2 с трехфазными трансформаторами 9 и 10. Первичные обмотки первого трехфазног трансформатора 10 соединены в треугольник, а второго трехфазного тран форматора 9 - в звезду, Вторичные обмотки 11-16 трехфазных трансфомато ров 9, 10 соединены пофазно последовательно. Блок 17 управления обеспечивает взаимный сдвиг фаз импульсов управления ключами трехфазных инверторов на угол 30 эл,град, Выходное фазное напряжение преобразователя, полученное в результате суммирования напряжений на вторичных обмотках 11- 16, имеет трехступенчатую форму с коэффициентом гармоник 15,2 Х, 2 з,п. ф-лы, 3 ил.40 Изобретение относится к электротехнике и может бигь использовано в системах вторичного электропитания и электропривода.Цель изобретения - упрощение.5На фиг. 1 представлена структурная блок-схема .первой модификации преобразователя; на фиг, 2 - то же, второй модификации преобразователя; на10 фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие формирование выходного напряжения преобразователя по фиг, 1.Преобразователь (фиг. 1) содержит два трехфаэных инвертора 1, 2, подключенных параллельно к входным вы" водам,.Каждый иэ инверторов 1, 2 подключен своими выходами к первичщым обмоткам 3-5 и 6-8 соответствующего трехфазного трансформатора 9,10, Первичные обмотки 3-5 трансформатора 9 соединены между собой по схеме, "звезда", а обмотки 6-8 трансформа " тора 10 - по схеме "треугольник". Трансформатор 9 выполнен с коэффи-циентом трансформации, превьппающим .коэффициент трансформации трансформатора 10 в 13 раэ, Вторичные обмотки 11-13 и 14-16 трансформаторов 9, 10 соединены между собой по схеме сум." мирования, например, как показано на фиг, 1, пофаэно, согласно последовательно, При этом одни концы цепочек образованных из соответствующих пар обмоток 11-14 12-15 13-16, объеди 1 Ф 935 нены в общую точку, а другие концы этих цепочек образуют выходные выводы преобразователя, Блок 17 управления преобразователя выполнен обеспечивающим Фазовый сдвиг одноименных выходных напряжений инверторов одИгс но относительно другого на угол п/6. Блок управления может быть реализован, например, на задающем генераторе 18, Фазосдвигающем устройстве 19 и двух45 кольцевых регистрах 20, 21Выход задающего генератора 18 подключен к входам регистра 20 и фаэосдвигающего устройства 19, своим выходом подключенного к входу регистра 21. Выходы регистра 20 связаны с управляющими 50 входами инвертора 1, а регистра 21 с управляющими входами инвертора 2..Расмотрим работу преобразователя по Фиг. 1, Задающим генератором 18 формируют последовательность так товых импульсов с частотой в шесть эаз вьппе выходной частоты преобразователя, которые поступают на вход регистра 20 и фазосдвигающего устрой" ства 19, на выходе которого тактовыеимпульсы сдвигают на угол 7/6, С выхода фазосдвигающего устройства 19импульсы поступают на вход регистра21, На выходах регистра 20 Фцрмируют трехфазную систему парафазныхсигналов прямоугольной формы типа"меандр", которые после гальванической развязки и усиления поступаютна управляющие входы инвертора 1,Такую же систему сигналов управления, но имеющих фазовый сдвиг Т/6по отношению к выходным соответствующим сигналам регистра 20, Формируют на выходах регистра 21. Эти сигналы после развязки и усиления поступают на управляющие входы инвертора 2.Принцип формирования выходногонапряжения преобразователя поясняется на фиг, 3. Принятые обозначения:У, Ц- напряжения соответственнона обмотках 11 и 14 трансформаторов9, 10; У - результирующее Фазноенапряженйе на выходе преобразователя, При работе инверторов 1, 2 в соответствии с поступающими на их управляющие входы сигналами управленияк первичным обмоткам трансформаторов9, 10 прикладываются трехфазные системы напряжений. Поскольку обмотки3-5 трансформатора 9 соединены по схеме "звезда", к ним прикладываютсяФаэные напряжения инвертора 1, имеющиедвухступенчатую форму, Такую же формубудут иметь и напряжения на вторичныхобмотках 11-13 (см, например, Ц ц наФиг, 3). Обмотки 6-8 трансформатора 10соединены по схеметреугольник, и,следовательно, к ним прикладываютсялинейные напряжения инвертора 2, имеющие форму прямоугольного импульса снулевой паузой длительностью/3.Такая же Форма напряжения и на вторичных обмотках 14-16 (см. П 4 на Фиг.3) .В выходных цепях, образованных пофазно последовательным соединением соответствующих вторичных обмоток трансформаторов 9, 10 (например, обмоток11 и 14, 12 и 15, 13 и 16 на фиг.1),.происходит суммирование составляющихвчходного напряжения Ц , форма которого изображена на фиг. 3,В варианте исполнения преобразователя, изображенной на фиг, 2, вторичные обмотки 11-13 и 14-16 каждогоиз трансформаторов 9, 10 соединеныв "звезду". Схема суммирования выполнена в виде трех двухобмоточных5 16105фильтрующих трансформаторов 22-24.Разноименные по полярности концыобмоток 25 и 26, 27 и 28, 29 и 30каждого иэ трансфоматоров 22-24 объединены и подключены к выходным выводам преобразователя, Другие концыобмоток 25, 27, 29 подключены черезнормально замкнутые контакты трехцепевого выключателя 3 1 соответственно к концам обмоток 11, 12, 13трансформатора 9, а оставшиеся концы обмоток 26, 28, 30 - через контакты трехцепевого выключателя 32 -соответственно к концам обмоток 14,15, 16 трансформатора 10, Трехцепевые выключатели 31, 32. Управляюгсяот соответствующих блоков 33, 34 управления. В шинах питания инверторов установлены одноцепевые выключатели 35, 36, также управляемые отблоков 33, 34 управления, Входыблоков 33, 34 управления связаныс выходами соответствующих датчиков37, 38 аварийного состояния. 25Преобразователь по фиг. 2 работает следующим образом.Формирование сигналов в блоке1.7 управления и работа инверторов1, 2 аналогичны описанным выше, дляпреобразователя по фиг, 1. Поэтомунапряжения на вторичных обмоткахтрансформаторов 9, 10 имеют те жевеличину и форму, что и в преобразователе по фиг, 1 (см. П и Б нафиг; 3) . Синфазные составляющие выходных напряжений одноименных по фазе обмоток трансформаторов 9, 10например, обмоток. 11 и 14) проходятна выход преобразователя без ослабления, так как подводятся к одинаковым, но встречно включенным обмоткам 25, 26, находящимся на общем магнитопроводе. Противофазные же состав- .ляющие Би 06 напряжений Б,и 0, 45по той же причине прикладываются соответственно к обмоткам 25 и 26 фильтрующего трансформатора 22, Выходноефазовое напряжение П (см. Фиг, 3) притом имеет такую же Форму, как и П 50в преобразователе по фиг, 1, но вдвоеменьше по величине, При этом ток,отдаваемый преобразователем в нагрузку, будет равен сумме токов одноименных по фазе вторичных обмоток транс 55форматоров 9, 10. В случае возникновения аварийной ситуации в преобра"эующем тракте одного из инверторовпо сигналу соответствующего датчика 73 6(это может быть датчик тока,", Реаги" рующий на превышение тока над допустимой величиной) блок 33 и 34 управления, вЫцает команду на отключение и срабатывают выключатели 31, 35 или 32, 36. При этом выходное напряжение будет иметь форму Ии Б соответственно.Соотношение величин ступеней выходного напряжения равно 0,268: :0,732:1,000. Коэффициент гармоник такого напряжения равен О, 152.Формула изобретения1. Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное, содержащий два соединенных параллельно по Входу мостовых трехфазных инвертора, имеющих в выходной цепи соответственно первый и второй трехфазные трансформаторы, первичные обмотки первого трехфазного трансформатора соединены в треугольник, а вторичные обмотки второго трехфазного трансформатора соединены в звезду, и блок управления, выполненный обеспечивающим взаимный сдвиг фаз сигналов управления мостовыми трехфазными инверторами на угол 30 эл.град о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения, первичные обмотки второго трехфазного трансформатора соединены звездой, первый трехфазный трансформатор выполнен с тремя фазными вторичными обмотками, показано согласно связанными с вторичными обмотками вто" рого трехфазного трансформатора, а коэффициент трансформации первого- трехфазного трансформатора в 3 раз меньше, чем второго трехфазного трансформатора.2, Преобразователь по п, 1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что указанная связь вторичных обмоток первого и второго трехфаэных трансформаторов выполнена путем непосредственного соединения свободного вывода вторичной обмотки каждой фазы второго трехфазного трансформатора с соответствующим выходным выводом преобразователя через вторичную обмотку той же фазы первого трехфазного трансформатора.3. Преобразователь по и, 1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что укаэанная связь вторичных обмоток первого и второго трехфазных трансформаторов,, Маковска Ред Корр ект Подписи выполнена путем соединения вторичныхобмоток первого трехфазного трансформатора в звезду с подключениемее нулевой точки к нулевой точкезвезды вторичных обмоток второготрехфазного трансформатора и соединения свободных выводов одноименныхно фазе вторичных обмоток первого Заказ 3744 Тираж 5 ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, ЖПроизводственно-издательский комбина и второго трехфазных трансформаторов с разноименными по.полярности выводами обмоток одного из трех введенных двухобмоточных фильтрующих 5трансформаторов, причем другие выводы этих обмоток объединены и обра-.зуют соответствующий выходной выход преобразователя,зобретенияи и открытиям при ГКНТ ССС Раушская наб.; д, 4/5 тент", гУжгород, ул. Гагарина, 101