Преобразователь напряжения

11 117527 О 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликЕТЕЙЬСТВУ К АВТОРСКОМУ 61) Дополнительное к авт. свид 21.09.77 (21) 2527286 2 7 2) Заявле 51),ч 1 зН 02 М 9,0 иенцем заявкиприсо сударственный комите) Приорите СС,С,Ро делам изобретеи открытий Бюллетень28 К 621.31 (088.8) Дата опубликования описания 30,07.8(43) Опубликовано 30,07.80 Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в качестве многофазногоисточника переменного напряжения с синтезированной синусоидальпой формой. 5Известно устройство трансформаторноготипа для преобразования постоянногонапряжения в переменное 1,Это устройство содержит четыре секции,уложенные в пазы неподвижного замкнутого магнитопровода (типа статора синхронной машины), которые подключенык источнику питания через магнито-транзисторные ключи. При этом оси каждойпары секций сдвинуты между собой на угол 15в 180 электрических градусов, При подаченапряжения ротор двигателя приходит вовращение и через датчик положения роторапроисходит переключение секций посредством магнито-транзисторных ключей. 20Недостатками этого устройства являютсяналичие вращающихся частей (ротора), чтоснижает надежность устройства, частотапереключений секций статора зависит отскорости вращения ротора, число фаз выходцого напряжения зависит от количествасекций уложенных на статоре, а пх укладывается не более четырех, выходное напряжение имеет форму блоков (илц прямоугольную форму) . 30 Наиболее близким по технической сущности является устройство 21, содержащее преобразующий блок, выполненный на трансформаторе стержневого типа, первичная обмотка которого состоит пз секций, образованных отпайкамп от первичной обмотки. Аналогично, ц вторичная обмотка состоит цз секций, образованных отпайками от вторичной обмотки. К каждой секции первичнои и вторичной обмоток подключены коммутирующие элементы.К недостаткам этого устройства относятся большое количество отпаек от первичной ц вторичной обмоток, что усложняет изготовление преобразующего блока, увеличивает его габариты ц вес, а также сложность управляющего блока.Целью изобретения является упрощение конструкции ц улучшение весогабаритных характеристик. Поставленная цель достигается тем, что преобразующий блок трансформаторного тина с замкнутым магнитопроводом и секццонированной первичной ц вторичной обмотками, соединенный с источником постоянного тока ц управляющим блоком, выполнен в виде системы типа статора и ротора асинхронной машины с пазами, в которых размещены секции первичной обмотки, зашунтцрованные диодами и секции вторичной обмотки, прц этом секции10 15 2 О 25 зо 35 Ю 45 50 55 оомоток соединены В ыноголучевую звезду,На фпг. 1 приведена конструкция преобразующего блока; на фиг, 2 - вариант схемиого подключения обмоток преобразующего блока; па фиг, 3 - диаграмма напряжении па первичных секциях обмотки; на фпг. 4 - диаграмма напряхкешш па одной пз секций вторичной обмотки.Устройство содержит преобразующий блок 1, соединенный с управля;огцпм блоком 2 и псгочппком постоянного напряжения 3.Преобразующий блок 1 выполнен в виде замкнутого магпитопровода 4 с пазамп 5, в которые уложены первичная 6 и вторичная 7 оомоткп, Первичная обмотка состоит пз секций 8, Одноименные концы всех секций перви шой обмотки объединены, а свободные концы этих секций подключены и источнику постоянного напряжения через ключи 9 коммутатора 10. коммутатор соедппеп с задающим генератором 11,Параллельно каждой секции первичной обмотки включен шунтирующий элемент 12, например диод, для ограничения перенапряжения, возникающего при огключснип секции.Вторичная обмотка состоит из секций 13, которые соединяются в зависимости от ко,шчес ва фаз выходного напряжения, 1-1 апримср, для получения трехфазного выходного напряжения секции 13 вторичной обмотки сдвинуты в пространстве относительно друг друга на угол в 120 градусов, а одноименные концы объединены общей шиной.Работа устройства осуществляется следующим образом,Напряжение постоянного тока от источника 3 с помощью ключей 9 коммутатора 10 подключает секции 8 первичной обмотки 6, которые сдвинуты в пространстве на некоторый угол. Управление ключами 9 коммутатора 10 осуществляется задающим генератором 11, который может переключать ключи 9 с постоянной или переменной частотой, выборочно плп последовательно, в зависимости от закона регулирования. Так, например, для получения сипусопдального напряжения процесс переключения секций первичной обмотки происходит последовательно. При включении первого ключа 9 через первую секцию 8, имеющую определенное число витков, протекает ток, в результате образуется намапшчивающая сила.Намагничивающая сила создает магнитный поток, который пересекает все секции обмоток 8 и 13 и наводит в них ЭДС, пропорциональную пространственному углу между секциями первичной и вторичной обмоток. Через определенный промежуток времени задающим генератором 11 отключается первый ключ 9, при этом ЭДС само- индукции первой секции 8 первичной обмотки 6 шунтируются элементом 12.Затем задающим генератором 11 включается следующий ключ 9 и процесс повторяется.Мап птные потоки, созданные в следующих секциях 8 первичнои обмотки 6, будут сдвинуты на некоторый пространствепныи угол, зависящий от шага пазов 5.Таким образом, а секции 8 первичной обмотки 6 подается постоянное напряжение ог источника питания 3 через определенный промежуток времени, как показано на фиг. 3. А на любой из секций 13 вторичной обмотки 7 образуется переменное напряжение е, форма которого близка к синусоидальному, как показано на фиг. 4. Система управления преобразователя построена таким образом, что в любой момент времени включена только одна секция, хотя воз, можна также работа смежных секций с перекрытием.Использоьание предлагаемого устройства позволяет уменьшить вес и габариты преобразователя за счет упрощения конструкции трансформатора, упростить систему управления. Формула изобретения Преобразователь напряжения, содержащии преобразующий блок трансформаторного типа с замкнутым магнитопроводом и секциоированной первичной и вторичной обмотками, соединенный с источником постоянного тока и управляющим блоком, о тл и ч а ю щи й ся тем, что, с целью упрощения и улучшения весогабаритных характеристик, мапштопровод выполнен в виде статора и заторможенного ротора асинхронной машины с пазамп, в которых размещены секции первичной обмотки, зашунтированные диодами и секции вторичной обмотки, при этом секции обмоток соединены в многолчевую звезду.Источники информапии,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР523495, кл. Н 02 М 7/04, 1976.2, Авторское свидетельство СССР282509, кл, Н 02 М 7/52, 1970.752704 Составитель В, ЛисинТехред А. Камышникова Корректор А. Галахова Редактор В. Левятов Типография, пр, Сапунова, 2 Заказ 1221/15 Изд,798 Тираж 798 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений п открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5