Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное переменное

/48, 1980. НОГО НАПНОЕ преобра- пользова- У к, 3 ил,ОСУДАРСТВЕЙНЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Специальное конснологическое бюро геоники(57) Изобретение относитсязовательной технике, м.б. но при построении источников вторичного электропитания. Целью являетсяулучшение массогабаритных показателей. Устройство содержит инверторс согласующим трансформатором 2. Отпайки 3-9 первой вторичной обмоткиподключены к первому демодулятору наключах переменного тока (КПТ) 10-15,а отпайки 16-22 второй вторичной обмотки подключены к второму демодулятору на КПТ 23-28. Выводы демодуляторов 39-41 через дополнительные КПТ30-38 соединены с выходными выводами42-44. Поставленная цель достигаетсяза счет повышения рабочей частотытрансформатора, использования вторичных обмотан для формирования напрнше- шнии всех фав и оптимального соотношения количества витков вторичных обмо35На фиг.3 приняты следующие обозначения: 50 - выходное напряжение модулятора 1; 51-56 - импульсы управления, поступающие соответственно на ключи 10-15 переменного тока первого 40 демодулятора; 57-62 - импульсы управления, поступающие соответственно на ключи 23-28 переменного тока второго демодулятора; 63 - напряжение, формируемое на выходах 40 и 41 первого де модулятора; 64 - напряжение, получаемое на выходах 39 - 41 второго демодулятора; 65-73 - импульсы управления, поступающие соответственно на ключи 30-38 переменного тока; 74(В-С), 50 75(А-С), 76(А-В) - линейные напряжения (аналогичные 47-49 на Фиг.2).Алгоритм преобразования постоянного напряжения в трехфазное п-ступейчатое основан на предварительном пре образовании постоянного напряжения в переменное повышенной частоты, причем рабочая частота этого напряжения выбирается любой величины и равна 1 13343Изобретение относится к силовойпреобразовательной технике и можебыть использовано при построении источников вторичного электропитания5разнообразного назначения.Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей устройства.На фиг.1 представлена схема предлагаемого преобразователя; на Фиг. 2и 3 - временные диаграммы, поясняющие ее работу.. Преобразователь содержит высокочастотный модулятор (инвертор) 1 ссогласующим трансформатором 2, отпайки 3 - 9 первой вторичной обмотки которого подключены к первому демодулятору на ключах 10 - 15 переменноготока, а отпайки 16 - 22 второй вто ричной обмотки - к второму демодуля-2 птору на ключах 23 - 28 переменного тока, блок 29 управления и дополнительные ключи 30-38 переменного тока, приэтом каждый из выводов 39 и 40 демодуляторов включая и общий 41, через 25указанные ключи 30-38 переменного тока соединены с каждым из выходных выводов 42 - 44,На фиг.2 показаны напряжения 45Й,) и 46 Й ) соответственно на выхо- ЗОдах первого и второго демодуляторов,а также формируемые на основе этихдвух напряжений выходные линейныенапряжения 47 - 49. 22 2Г=Х Г (где Е - частота выходноеь еехго напряжения; К " целое число) . Затем иэ полученного напряжения посредством демодуляции выделяют два напряжения с АИМ-частотой 3 Ге , одно изЬых фкоторых (45) имеет вогнутую формус и/3 ступенями (в рассматриваемомслучае п=9), другое (46) - выпуклуюформу с и/3 ступенями, При этом амплитуды ступеней напряжения 45 равныамплитудам ступеней линейных выходньж напряжений в интервалах времени0 - Т/12, т,е. амплитуды напряжения45 в интервалах времениравны соответственно .амплитуделинейного напряжения 47 (В-С) в интервалах времени- -с - амплитуде напЕ 71 7 8 У 8 "9ряжения 49 (А-В), в интервалах вре-.мени с -сщ,14 ф С 14 С 8 плуде напряжения48 (А-С) и т,д. Амплитуды ступенейнапряжения 46 равны амплитудам ступеней линейных выхоцных напряжений винтервалах времени Т/12 - Т/6, т.е,амплитуды напряжения 46 в интервалахвремени се-с 4, с -с, с.-сравнысоответственно амплитуде линейногонапряжения 49 (А-В), в интервалахвремени с -с с,-с ., с-с - амплитуде напряжения 47 (В-С), в интервалах времениамплитуде напряжения 48 (А-С), в интервалах времени с -с,- амплитуде напряжения 49 (А-В)и т,д. Напряжение 48 (А-С) в интервале времени со-с 6, напряжение 47 (В-С)в интервале времени с -С, и напряжение 49 (А-В) в.интервале временис -с получают путем суммирования напряжений 45 и 46. Таким образом, винтервале времени С -С напряжение47 получают путем выборки из напряжения 45 участка длительностью Т/ 12(с -с ), напряжение 49 - путем выборки из напряжения 46 участка длительностью Т/12 (с,-с.,), а напряжение48 - путем выборки из суммы напряжений 45 и 46 участка длительностьюТ/12 (с,-се), В интервале временинапряжение 47 получают путемвыборки из напряжения 46 участка длительностью Т/ 12, напряжение 49 - путем выборки из напряжения 45 участкадлительностью Т/ 12, напряжения 48 -путем выборки из суммы напряжений 45и 46 участка длительностью Т/12и т.д.3 13343Устройство преобразования постоянного напряжения в трехфазное п-.ступенчатое работает следующим образом.Высокочастотный модулятор 1 форми 5 рует на выходе прямоугольное напряжение 50 частотой 1=К Г ц. На выходах 39-41 второго демодулятора формируется напряжение 64 М ), а на выходах 40 и 41 первого демодулятора - напря жение 63 (П). Принцип получения напряжений 64 (Б ) и 63 (Б ) иллюстрируют диаграммы напряжений 51-56 и 57- 62. В интервале времени- импульсы 54 и 62 управления поступают 15 соответственно на ключи 13 и.28 переменного тока на выходах 40 и 41 и 39-41 первого и второго демодуляторов Формируются соответствующие ступени напряжений 63 и 64.20Числа витков секций первой вторичной обмотки, расположенных симметрично относительно среднего отвода, должны быть попарно равны;67 65 11 22516-Я 6-4 12,1 2Ь - 9 6-9 15.1 эа напряжения на этих секциях должны быть равны соответствующим амплитудам ступеней напряжения 63 (Б) 30Аналогично для второй вторичной обмотки должны выполняться условия: Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное переменное по 19-27 9-62 29-21 19-11 в 2.2 135119-18 12 ъа напряжения на этих секциях должны . быть равны соответствующим амплитудам ступеней напряжения 64 (Б ) .В интервале времени 11 -С импульсы 53 и 57 управления поступают соответственно на ключи 12 и 23 переменного тока и на выходах 40 и 41 и 39-41 первого и второго демодуляторов Формируются ступени напряжения такой же амплитуды, что и в интервале времени С -. Последовательности импульсов 51-62 управления,.поступающие на ключи переменного тока демодуляторов, наглядно поясняют принцип формирования исходных напряжений 63 и 64. Уточним, что напряжение 63 в интервалах времени Е, й 7-С 74, .; Формируется за счет переключения отпаек 6-7 и 6-5 вторичной обмотки согласую 55 щего трансформатора 2, в интервалах времени С -1, 11 -1 - за счет переключения отпаек 6-8 и 6-4, в интервалах времени С 8-162 92 4 о 2за счет переключения отпаек 6-9, 6-3. Напряжение 64 в интервалах времени "о Г 42 70 741формируется за счет переключения отпаек 19-22, 19-16, в интервалах времени 14 -С16 702за счет переключения отпаек 19-21, 19-17, в интервалах времени сза счет переключения отпаек 19-20, 19-18, При полученных напряжениях 63 и 64 за счет переключений ключей 30-38 переменного тока на выходных выводах 42-44 формируется трехфазное и-ступенчатое напряжение, В интервале времени- импульсы 67, 69 и 71 управления поступают соответственно на ключи 32, 34 и 36 переменного тока, чем обеспечивается подключение к выходным выходам В-С (43-44) напряжения 63 (Б), к выходным выводам А-В (42-43) - напряжения 64 (П 2), а к выходным выводам А-С (42-44) прикладывается сумма напряжений 63 и 64. В интервале времениимпульсы 67, 68 и 72 управления поступают соответственно на ключи 32, 33 и 37 переменного тока, чем обеспечивается подача к выходным выводам В-С (43-44) суммы напряжений 63 и 64, к выходным выводам А-В (42- 43) - напряжения 64 Й ), а к выходным выводам А-С (42-44) - напряжения 63 (О) и т.д. Последовательности импульсов 65-73 управления, поступающих на ключи 35-43 переменного тока демодуляторов, наглядно поясняют принцип формирования трехфазного напряжения на выходных выводах 42-44. Количество ключей переменного тока И на вторичной стороне определяется по выражению; 4 пИ= - -+9.2 3Таким образом, в результате йовышения рабочей частоты силового трансформатора, использования вторичных обмоток для формирования напряжений всех Фаз и оптимального соотношения количества витков вторичных обмоток наблюдается улучшение массогабаритных показателей однофазного силового трансформатора в преобразователе с трехфазных выходным напряжением. Формула и з обретения5 133 авт.св. В 917283, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, каждая иэ двух его вторичных обмоток2 Иснабжена ( -- 3) дополнительными от 3водами, которые через дополнительныеключи переменного тока соединены собщей точкой ключей, подключенных ккрайним выводам обмоток, при этомчисло витков секций между отводамипервой У У, и второй И,дэЖц вторичных обмоток относительно 4322средних их отводов выбирают из соотношений;1(ВБ К К (И),2 1, Ън(уи+,1 Кй+г) К(гн10 где К - коэффициент, равный отношению Напряжений 1-й ступении амплитуды первой гармоникивыходного К-ступенчатогонапряжения (1=1,2,315 2;И=3,6.,9,12 )1334322 бФ б 5 Составитель Г.МыцыкТехред М.Ходанич Л.Пчолинская е орректор А,Зимокосов аказ 397 Подписное зводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная бУ Ж Я бг О Ы 7 д 7 ВНИИПИ Г по дел113035, Мо дарс изоб а, Ж Тираж 659енного комитета СССтений и открытий5, Раушская на 6., д