Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное переменное

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциалистическихРеспубликдо делам изабретеиий и открытий(Красноярский политехнический инс 7 ) Заявител ключом преобразовательных ячеек. Преобразовательные ячейки образуют дватрехфазных моста ключей, управляемыхсо взаимным Фазовым сдвигом в 530 эл. град. Между смежными ячейкамиинвертора включены первичные обмоткитрех трансформаторов, напряжения накоторых сдвинуты друг относительнодруга на 120 эл. град. и имеют вид 10 двуполярных импульсов длительностьюпо 150 эл. град с паузой на нулев 30 эл, град. На интервалах импульсов эти напряжения суммируются полервичным цепям трансформаторов снапряжением дополнительнои яцеикиработающей с 6-кратной частотой. Результирующее линейное напряжение инвертора имеет трехступенчатую формус паузой на нуле, в которой присутствуют выоаие гармоники с порядкми номерами и = 11, 13, 23, 25,а коэффициент гармоник этого напния равен Кг = 15,2(11. Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода, для преобразования постоянного напряжения в трехфазное переменное.Известен трехфазный инвертор, в котором выходное напряжение получают путем суммирования напряжений двух инверторов, содержащий преобразовательные ячейки, каждая из которых выполнена на управляемых ключах, образующих мост, диагональ переменного тока которого связана с цепью нагрузки, а диагональность прямоугольного импульса выходного фазного напряжения составляет 150 эл. град. и дополнительный преобразователь на управляемых ключах, в цепь переменного тока которого включена первичная .обмотка дополнительного трансформатора, вторичные обмотки которого включены пс)- следовательно с каждым управляемым овы-.) ряже(54) ПРЕОЬРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИ В ТРЕХФАЗНОЕ ПЕРЕМЕННОЕ3 9363Однако основные трансформаторы работают на выходной частоте, поэтомуимеют большую массу и габариты. Кроме того, знацительное число управляемых ключей и обмоток трансформаторов 5существенно усложняют схему,Известен также преобразователь постоянного напряжения в трехфаэноепеременное, содержащий однофаэныйинвертор с выходным трансформатором 1 она повышенной частоте и ключи переменного тока, связывающие отводы вторичной обмотки выходного трансформатора с выходными выводами преобразователя 121,15Недостаток данного преобразователясостоит в большом количестве (12) ключей переменного тока и отводов вторичной обмотки, что приводит к увелице"нию массы и габаритов,Цель изобретения - уменьшениемассы и габаритов,Эта цель достигается тем, что впреобразователь введен вспомогательный инвертор с вспомогательным выходным трансформатором, при этомосновной трансформатор выполнен стремя вторичными обмотками соединенными через три первых. ключа в замкнутый треугольник, вершины которогосоединены непосредственно с выходными выводами преобразователя, а вспомогательный трансформатор выполненс тремя вторичными обмотками, каждаяиз которых соединена через второйключ переменного тока между отводомот средней точки вторичной обмоткиосновного трансформатора и противоположной вершиной треугольника,На Фиг. 1 представлена схема пред 40лагаемого трехфазного преобразователя; на фиг. 2 - формы напряжений наобмотках основного и дополнительноготрансформаторов, диаграмма импульсовуправления .ключами, Форма выходногонапряжения.45Преобразователь содержит основнойоднофазный инвертор 1, выход которого соединен с первичной обмоткой основного трансформатора 2, секции 3-8вторичных обмоток этого трансформато Ора, через ключи переменного тока 9-11соединены в замкнутый треугольник,вершины которого образуют выходныевыводы преобразователя,А, В, С, Кроме того, преобразователь содержитвспомогательный однофаэныи инвертор. 12, выход которого соединен с первичной обмоткой вспомогательного транс 3 4форматора 13, вторичные обмотки 1416 которого через ключи переменноготока 17-19 подключены между средними выводами вторичных обмоток основного трансформатора 2 и противоположными вершинами треугольника АВС.Устройство работает следующим образом,Однофазные инверторы 1 и 12 синхронизированы и работают на частотах,превышающих частоту преобразователяв 3 и 6 рвэ соответственно. При этомфаза выходного напряжения инвертора12 меняется на 180 эл . гр 4. черезкаждые полпериода выходного напряжения преобразователя (фиг. 2 а), Управление ключами осуществляется импульсами напряжения, диаграмма которыхпредставлена на фиг, 26, причем импульсы соответствующие графику 9 подаются на ключ 9, графику 10 - наключ 10 и т,д. Для получения выходного напряжения преобразователя,близкого по форме к синусоидальномуамплитуды его ступеней выбирают изусловия исключения гармоник, близкихк основной. При этом величины первой,второй, третьей ступеней линейногонапряжения соответственно равны О 1О-- (1 + "1 3 ) 0,1; О= (2 + "/3) О(Фиг. 2 в). Для получения напряженияс такими амплитудами ступеней вели-.чины напряжений на секциях 3-8 должны быть равны О, = - а на обмотках03С 214-16 - 0О Гз2 2-- Полупериод выходного напряжения преобразователя можно разбить на 6 равных интервалов (ступеней). На первом интервале замыкают ключи 9 и 17 (фиг. 26). При этом к выводам А, В прикладывается разность напряжений, секций 4 и обмотки 14, к выводам В, С - сумма напряжений секций 3 и 4, к выводам С, А - сумма напряжений секции 3 и обмотки 14, В результате формируется первая положительная, третья отрицательная и вторая положительная ступени линейных напряжений О , Ов , Осоответственна.9 С Сй На втором интервале меняется полярность напряжений на обмотках 14-16 трансформатора 13, а включенными остаются те же ключи, поэтому напряжение ОАВ возрастает до 0, ОВ остается равным (-0 5 ), а ОА умейьшается до 045 9363На третьем интервале меняется полярность напряжений на обмотках трансформаторов 2 и 13 и замыкаются ключи 10 и 18. К выводам А, В прикладывается сумма напряжений секций 5 и 6к выводам В, С - сумма напряженийсекций 5 и обмотки 15, С, А - разность напряжений секции 6 и обмотки 15,На выходе преобразователя формируетсятретья положительная, вторая и пер Овая отрицательная ступени напряженийАВ,ф ВСф САНа следующих интервалах работапреобразователя происходит аналогично описанному в соответствии с диаг ьраммой. импульсов управления ключамии формами напряжений на обмоткахтрансФорматоров 2 и 13.Подключение любой ветви схемы спомощью ключей переменного тока обес печивает возможность прохождения то-.ка в двух направлениях и постоянстворазности потенциалов фаз в течениекаждого интервала. Это обуславливает: работоспособность преобразователя 25при любом коэффициенте мощности нагрузки с неизменной формой кривойвыходного напряжения.Предлагаемый преобразователь посравнению с известными ймеет меньшую зонассу % габариты при формированиитрехфазного напряжения, так как содержит всего 6 ключей переменного тона,6 формула изобретенияПреобразователь постоянного напряжения в трехфаэное переменное, содержащий основной однофазный генераторс основным выходным трансформатором,вторичная обмотка которого имеет отвод и связана через ключи переменноготока с выходными выводами преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью уменьшения массы и габаритов, в него введен вспомогательныйинвертор с всромогательным выходнымтрансформатором, при этом основнойтрансформатор выполнен с тремя вторичными обмотками, имеющими отвод от.средней точки и соединенными черезтри первых ключа переменного тока взамкнутый треугольник, вершины которого соединены непосредственно с выходными выводами преобразователя,а вспомогательный .трансформатор выполнен .с тремя вторичными обмотками,каждая из которых включена через второй ключ переменного тока между укаэанным отводом и противоположной вершиной треугольника.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 647818, кл, Н 02 М 7/537, 197.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке И 2150693/21-07,кл. Н 02 М 7/ь 8, 1978.ЗаказПодписноеСССРйаб., д. 70НИИПИпо д13035 Тир осудар ам изо Москва