Устройство для преобразования постоянного напряжения в регулируемое переменное

(51)5 Н 02 М 7/48 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский электротехнический институт им. В,И.Ульянова (Ленина)(56) Патент ФРГМ 2348157, кл. Н 02 Р 7/44, 1977. Изобретение относится к преобразовательной технике, точнее к тиристорным преобразователям частоты для электротехнологии, и может быть использовано в преобразователях частоты, выполненных, например, по схеме двухмостового инвертора с удвоением частоты и диодами встречного тока, обеспечивающего фазоимпульсное регулирование мощности, как в индивидуальных установках индукционного нагрева, так и в многомостовых преобразовательных установках в системах централизованного питания.Целью изобретения явЛяется повышение КПД.На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 и 3- временныедиаграммы его работы (с индуктивной связью между обмотками трансформатора 3 и без нее соответственно).Устройство содержит два фазосдвигаемых один относительно другого по выходному току инвертора 1 и 2. одноименные(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В РЕГУЛИРУЕМОЕ ПЕРЕМЕННОЕ(57) Изобретение относится к силовой преобразовательной технике. Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия. Устройство содержит два фазосдвигаемых (с целью регулирования ) один относительно другого по выходному току инвертора 1, 2, каждый из которых нагружен на свою нагрузку, которые одинаковы, Цель достигается использованием выравнивающего трансформатора 3 с магнитосвязанными обмотками, 3 ил,выходные выводы инвертора подключены к началу обмоток выравнивающего трансформатора 3, другие концы упомянутых обмоток образуют два выходных вывода для подключения к нимдвух одинаковых нагрузок 4 и 5, другие одноименные выводы инверторов 1 и 2 обьединены и образуют общий вывод устройства,Устройство работает следующим образом.Когда управляющие импульсы поступают на инверторы 1 и 2, они работают синфаэно, и токи И,5 нагрузок 4 и 5 совпадают по фазе. Это соответствует согласному включению обмоток выравнивающего трансформатора, при котором эквивалентную номинальную индуктивность нагрузки находят по формуле= О+О.2+ 2 Мз, где О, О- собственные индуктивности обмоток выравнивающего трансформатора, а Мз - его взаимная индуктивность.Введение фазового сдвига между токами индуктивных элементов выравнивающе 1677822го трансформатора 3 (фиг, 3) приводит кизменению (уменьшению) эквивалентнойиндуктивности, а следовательно, импеданса нагрузки для обоих инверторов. В результате инверторы разгружаются, происходит 5сдвиг рабочей точки в сторону режима короткого замыкания. По достижении величины угла фазового сдвига р= 180 эл. град. повыходной частоте токи индуктивных элементов блока 3 будут находиться в противофазе. Это обеспечит минимальное значениеимпеданса нагрузки, поскольку эквивалентная индуктивность для противофазного(встречного) включения индуктивных элементов блока 3 равна= О+ О- 2 Мз. 15Таким образом, изменение фазового сдвигамежду токами 14, 15 выравнивающего трансформатора от 0 до 180 эл, град. приводит кизменению эквивалентной нагрузки и потребляемой мощности от номинального 20значения до нуля. Поскольку в предлагаемом устройстве введение угла фазовогосдвига меняет эквивалентную нагрузку длякаждого инвертора.в одном и том же направлении, а именно в сторону короткого 25замыкания, то обеспечивается практическиравномерная загрузка элементов упомянутых инверторов по мощности и, кроме того,одинаковое время, предоставляемое тиристорам для восстановления управляющих 30свойств. Последнее способствует повышению устойчивости работы устройства,Если нагрузки 4 и 5 представляют собойиндукторы, то электромагнитную связь можно установить непосредственно между этими индукторами.Принятые на фиг, 2 обозначения: О 102- выходные напряжения инверторов 1, 2; Оз, Оз- напряжения на обмотках трансформатора 3 с индуктивной связью между ними (фиг. 2) и без нее (фиг. 3),Предлагаемое устройство имеет КПД на 5 - 7 выше, чем у известных аналогов (указанное сравнение проводилось для устройства на частоте 1 кГц, мощностью 2 кВт), Это обусловлено отсутствием в данном устройстве обменных токов между инверторами. Кроме того, неравномерность в загрузке мощности тиристоров и элементов коммутирующегоконтура мостов преобразователя не превышает 10; во всем диапазоне регулирования. Формула изобретения Устройство для преобразования постоянного напряжения в регулируемое переменное, содержащее два фазосдвигаемых друг относительно друга по выходному току инвертора, причем одноименные выходные выводы этих инверторов подключены к началам обмоток выравнивающего трансформатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД, другие концы упомянутых обмоток образуют два выходных вывода устройства для подключения к ним двух одинаковых нагрузок, другие одноименные выводы инверторов обьединены и образуют общий вывод устройства.Заказ 3121 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/б КНТ СС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина