Регулируемый преобразователь постоянного напряжения в переменное

.К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСециалмстичвсиииРеспублик(51)М. Кл. с присоеаийеннем заявки М Н 02 М 7/537//Н 02 М 1/12 3 Ъоударотееииый комитет СССР ию делам иэобретений и отноытнй(71) Заявитель Всес ГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГ НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ 54 ременного напрятоты Г (низкой по нагрузке осущестнием по синусотносительной длиего состояния кажкаждый следующий иод несущей часоответствующих фаз торов модулирую" и та же. Формирование ижения выходной часравнению с ГН) нвляется регулировидальному законутельности проводядого из ключей задруг за другом петоты. Для всех Мэлементарных инвещая синусоида одна Изобретение относится к электро-,: технике и может быть использовано в системах вторичного электропитания электропривода для преобразователя постоянного напряжения в переменное посредством инверторов.Известны регулируемые однофазные преобразователи с многотактной широтно-импульсной модуляцией для формирования ступенчатого выходного напряжения В 1.Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь с много- стержневыми трансформаторами, содер" жащий М элементарных инверторов с . широтно-импульсной модуляцией и М-стержневых трансформаторов, имеющих по одной обмотке на каждом стержне. Начала обмоток каждого трансформатора подсоединены к выходным выводам соответствующих фаз элементар ных инверторов, а концы объединены и являются точками подсоединения соответствующих фаз нагрузки т 2 1. Число фаэ элементарного инвертора и количество М-стержневых трансформаторов равно числу фаз регулируемого преобразователя и нагрузки.Каждый элементарный инвертор собран на полностью управляемых ключах с двухсторонней проводимостью. Управление ключами осуществляется на " несущей. частоте ти со взаимным фаэовым сдвигом для соответствующих фаз элементарных инверторов, равным 2 Ф/М.3 91728Таким образом, на выходе каждого. трансформатора имеется И-фазная сис тема несинусоидальных напряжений, в котором можно выделить гармоники, образующие симметричные и нулевые. последовательности. Очевидно, что напряжения симметричных последова.тельностей, среди которых основная - гармоника несущей частоты 1, являются составляющими фазными на О пряжений трансформатора и определяют режим его перемагиичивания, Они не создают токов нулевой последовательности и, следовательно,не проявляются в напряжении нагрузки, Напротив., гар моники напряжений нулевой последовательности, среди которых основная гармоника выходной частоты, являются составляющими напряжения нагрузки и не проявляются в фазных напряжениях 20 трансформтора (если пренебречь сопротивлением его обмоток для токов нулевой последовательносити и активными сопротивлениями).Протекание токов нагрузки, являю щихся токами нулевой последовательности, обуславливает наличие однонаправленных по стержням потоков рассеяния, которые замыкаются по воздуху. Величина этих потоков рассеяния обу славливает величину индуктивного сопротивления трансформаторов для токов нагрузки.Наличие индуктивного сопротивления рассеяния трансформатора, вклю 35 ченного последовательно с нагрузкой, делает "мягкой" внешнюю .характеристи. ку преобразователя, снижает использо. вание вентилей преобразователя по на40 пряжению и приводит к увеличению сечения стержней трансформатора из-за дополнительного подмагницивания их потоками нулевой последовательности (частоты).Цель изобретения - уменьшение га 45 баритов и увеличение жесткости внешней характеристики преобразователя путем уменьшения индуктивного сопротивления трансформаторов для токов нулевой последовательности.Указанная цель достигается тем, что в преобразователе на каждом из стержнеи каждого трансформатора расположена дополнительная вторая обмотка с числом витков, равным числу вит ков первой обмотки, все вторые обмотки каждого из трансформаторов началом подключены к выходному выводу 4 фданной фазы преобразователя, а конецкаждой первой обмотки соединен с концом каждой второй обмотки, расположенной со сдвигом на К стержней, где,К не кратно ни одному из простых сомножителей числа элементарных инверторов.На чертеже представлена схемапредлагаемого преобразователя.Преобразователь содержит М элементарных И-Фазных инверторов 1 (дляпрймера показан преобразователь,где М = 4, И = 3) и И трансформаторов 2, выполненных на сердечнике счислом стежней, равным М.Каждый элементарный инвертор выполнен на полностью управляемых ключах 3 с двухсторонней проводимостью.Ключи 3 управляются на несущей частоте с взаимным Фазовым сдвигом длясоответствующих. Фаз элементарных инверторов, равным 2 я/М и без сдвигана выходной частоте,Трансформатор 2 каждой фазы преобразователя содержит й стержней, накаждом из которых размещено по двеодинаковые обмотки 4 и 5 Нацала обмоток 4 подключены к выводам переменного тока соответствующих фаз элементарных инверторов. Начала обмоток 5 объединены и являются точкойподсоединения соответствующей фазынагрузки, Концы обмоток 4 соединяются с концами обмоток 5 со сдвигомна один или на К стержней так, цтообмотки, расположенные на одномстержне, непосредственно не соединяются между собои, Число К при этомне должно быть кратно ни одному изпростых сомножителей числа М. (Например, при й = 8 может быть К3, 5, 7 и не может быть К =.Очевидно, что для уменьшения установленной мощности трансформатораследует выбирать число К, наиболееблизкое. к й/2.Ток;Ц (частоты Ю)нагрузки преобразователя распределяется равномерномежду обмотками трансформатора. Приуказанном выполнении трансформатора накаждом стержне оказывается две обмотки,ИДС от токов нагрузки в которыхнаправлены встречно. Поэтому при выполнении обмоток а высокой магнитной связью(например концентрическими или чередующимися) потоки нулевых последовательностей (практически отсутствуют.5 91 Тем самым индуктивное сопротивление трансформатора, обусловленное этими потоками, будет сведено к минимуму.8 результате жесткость внешней характеристики и использование клюф чей преобразователя по напряжению существенно повышается, что позволяет снизить установленную мощность ключей и габариты преобразователя.Формула изобретенияРегулируемый преобразователь по" стоянного напряжения в переменное, содержащий М элементарных М-Фазных инверторов и М трансформаторов, имеющих Й стержней, на каждом из которых расположена первая обмотка, подключенная началом к выходному выводу соответствующей фазы элементарного инвертора, о т л и ч а ю щ и й с я. тем, что, с целью уменьшения габауитов и увеличения жесткости внешней 7284 6характеристики путем уменьшения ин"дуктивного сопротивления трансфор"маторов для токов нулевой последовательности, на каждом из стержней каж" % дого указанного трансформатора рас"положена дополнительно вторая обмотка с числом витКов, равным числу витков первой обмотки, причем все вторые обмотки каждого трансформатораначалом подключены к выходному выводу данной фазы преобразователя, аконец каждой первой обмотки соединенс концом второй обмотки, расположен"ной со сдвигом на К стержней, где Кне кратно ни одному из простых сомножителей числа й. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 20 1. Сб. статей. "Злектромеханические устройства систем автоматики",Томск, 1973, с. 174,2. Авторское свидетельство СССР У 381144. кл. Н 02 М 7/537, 1971Тираж 719,ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений и о113035, Москва, Я, Раушск Подп митета ткрыти б