Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное напряжение

(51) 4 Н 02 39р ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 24996/24(21) 43 (22) 09 (46) 23 (71) Кр ный инс (72) А. (53) 62 (56) Ав Ир 13058Авто У 13398(57) Изобрете технике и мож системах втор и.электроприв улучшение фор напряжения. П однофазный ин чах 1-4. Выхо подключен к форматора 5. мотка трансф Р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ние относится к электроет быть использовано в ичного электропитания ода. Цель изобретения - мы кривой выходного реобразователь содержит вертор на силовых клюд однофазного инвертора первичной обмотке транс- Основная вторичная оборматора 5 имеет промежуточный отвод, разделяющий ее насекции 6 и 7. Три группы ключей 1015 и 18-20 переменного тока по триключа в каждой подключают выводы вторичной обмотки трансформатора 5 квыходным выводам преобразователя, Приэтом промежуточный отвод вторичнойобмотки трансформатора 5 соединен сключами 18-20 переменного тока через две параллельные ветви, которыесодержат по ключу 16 и 17 переменного тока и дополнительной вторичнойобмотке 8 и 9 трансформатора. Числавитков секций 6 и 7 основной вторичной обмотки трансформатора и его дополнительных вторичных обмоток 8 и 9относятся между собой как 3:2:1 а 1. ЕИнвертор работает на повышенной промежуточной частоте, кратной выходной,и на вторичных обмотках трансформатара формируются прямоугольные напряжения, которые алгебраически суммируются в различных сочетаниях. Результирующее напряжение с помощью клю- дчей переменного тока демодулируетсяв трехфазное низкочастотное, близкоепо форме к синусоидальному. 4 ил.3 1495964Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано всистемах вторичного электропитанияи электропривода. 5Цель изобретения - улучшение формы кривой выходного напряжения.На фиг.1 показана принципиальнаясхема преобразователя; на фиг.2принципиальная схема системы управления преобразователем; на фиг.З -диаграммы, поясняющие принцип формирования импульсов управления ключами преобразователя; на фиг.4 - таблица истинности программируемого постоянного запоминающего устройства.Преобразователь (фиг.1) содержитоднофазный инвертор, выполненный наключах 1-4, выход которого нагруженна первичную обмотку трансформатора 205, Секции 6 и 7 основной вторичнойобмотки трансформатора 5 подключенычерез дополнительные вторичные обмотки 8 и 9 и ключи 10-20, переменноготока к выходным выводам А, В, С преобразователя.Блок управления (фиг.2) преобразо,вателем содержит задающий генератор21, выход которого соединен черезтриггер 22 и блок 23 буферных усилителей с управляющими цепями ключей1-4 инвертора. Кроме того, выход задающего генератора 21 подключен квходу двоичного счетчика 24 импуль.сов, нагруженного на адресные входыпрограммируемого постоянного запоминающего устройства 25. Выходы 26-36последнего соединены через блок 23с управляющими входами ключей 10-20преобразователя, причем номера выходов блока 23 соответствуют номерамключей, к которым они подключены,Диаграммы 37-52 (фиг,З) представляют формы импульсов на выходах следующих элементов: 37 - задающего генератора 21 38, 39 - прямого и инверсного выходов триггера 22 (импульсы управления ключами 1-4 инвертора);40 - трансформатора 5; 41-51 - навыходах 26-36 устройства 25 (импуль 50сы управления ключами 10-20 соответственно); 52 - преобразователя(форма выходного фазного напряженияА)Преобразователь работает следующим образом,Задающий генератор 21 (фиг.2) формирует последовательность импульсов37 (фиг.З), которая поступает на вход триггера 22 и вход двоичного счетчика 24, с коэффициентом пересчета, равным 15, Сигналы 38 и 39 прямого и инверсного выходов триггера 22 усиливаются блоком 23 буферных усилителей и поступают на управляющие цепи ключей 1-4 инвертора. С выхода счетчика 24 импульсы поступают на адресные входы программируемого постоянного запоминающего устройства 25, логические состояния выходов 26-36 которого в зависимости от кода адреса представлены на фиг.4, Причем уровень логического "0" на входе блока 23 обеспечивает.закрытое состояние силового ключа преобразователя, а уровень логической "1" - открытое. В результате формируются необходимые последовательности 41-51 импульсов управления силовыми ключами преобразователя.При этом на обмотках трансформатора 5 формируется напряжение 40 (фиг.З), а на фазе нагрузки, соединенной звездой, восьмиступенчатое напряжение 52, Амплитуды ступеней сП 50 первой по восьмую равны в в , О,7 У ЯУ 1002 Ц333ЗУ -- где Н амплитуда напряжения на каждой из дополнительных обмоток 8 и 9.Напряжения на секциях 6 и 7 трансформатора 5 должны быть равны 20 и ЗП, т.е, числа витков секций основной вторичной обмотки трансформатора и его дополнительных обмоток относятся между собой как 3:2:1: 1. Полу- период выходного напряжения 52 можно разделить на 15 равных интервалов. На первом интервале в соответствии с таблицей на фиг.4 отпираются ключи 1, 2, 12, 15, 16, 18 (диаграммы 38, 43, 46, 47, 49)Через замкнутые ключи 18, 16, 12 к выходным выводам А, В прикладывается сумма напряжений обмотки 8 и секции 6, равная ЗП. К выводам В, С. через ключи 12 и 15 прикладывается сумма напряжений секций 6 и 7, равная ("50), а к выходам С, А через ключи 15, 16 и 18- разность напряжений секции 7 и обмотки 8, равная 20. При этом фазные напряжения нагрузки, соединенной звездой, равны;Ц дк - П ьА 30-20 , ПП -- -, --- - -и. щщ3 3 37 ЦУ=-(Б+Б)с д ь 3 т,.е. формируется первая положительная, шестая отрицательная и пятая положительная ступени фазных напряжений Цд, Бв Ос10 15 20 по ключу переменного тока и доголни 25 30 35 40 На втором интервале замыкают ключи 2, 3, 13, 14, 17 и 18, меняется полярность напряжений на обмотках трансформатора 5. К выводам А, В че" рез ключи 18, 17 и 13 прикладывается сумма напряжений обмотки 9 и секции 7, равная.40, к выводам В, С через ключи 13 и 14 - сумма напряжений секций 6 и 7,равная (-5 Б), к выводам С, А через ключи 14, 17 и 18 - разность напряжений секции 6 и обмотки 9, равная Б. Фазные напряжения становятся равными О, -ЗБ, 2 Б, т,е, формируется вторая положительная, седьмая отрицательная и четвертая положительная ступени фазных напряжений. На следующих интервалах работа преобразователя происходит аналогично описанному в соответствии с диаграммами 37-51 (фиг,З). Подключение любой ветви схемы с помощью управляемых ключей с двухсторонней проводимостью обеспечивает возможность прохождения тока в двух направлениях и постоянство разности потенциалов фаз в течение каждого интервала. Это обуславливает работоспособность преобразователя при любом коэффициенте мощности нагрузки с неизменной формой кривой выходного напряжения. Формула изобретенияПреобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное напряжение, содержащий однофазный инвертор, выходом подключенный к первичной обмотке трансформатора, основная вторичная обмотка которого содержит промежуточный отвод, а также три группы ключей переменного тока по три ключа в каждой, одни силовые выводы которых соединены с выходными выводами преобразователя, а другие объединены в три общие точки, две из которых подключены к концам основной вторичной обмотки трансформатора, а третья точка ключеи соединена с ее промежуточным отводом через две параллельные ветви, которые содержат тельной вторичной обмотке трансформатора, причем дополнительные обмоткивключены встречно, и блок управления,содержащий задающий генератор, выходкоторого соединен с входами триггераи последовательно связанной цепи,состоящей из счетчика импульсов ипрограммируемого постоянного запоминающего устройства, выходы котороготакже, как и выходы триггера, черезблок буферных усилителей соединены суправляющими цепями силовых ключейинвертора и ключей переменного токасоответственно, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью улучшения формы кривой выходного напряжения, числа витков секций основной вторичнойобмотки трансформатора, разделенныхпромежуточным отводом, и его дополнительных вторичных обмоток относятся между собой,.как 3;2:1: 1, а впрограммируемое постоянное запоминающее устройство введена программав соответствии с таблицей истинности,приведенной на фиг.4, 14959 б 41495964 Составитель В.МоинТехред М,Ходанич Коррект ктор М.Бла нь В Гагарина, 10 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор каз 4284/55 Тираж 646 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5