Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное напряжение

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕ СКИРЕСПУБЛИК 0761 А)5 Н 02 М 7/539 ИЗОБРЕТЕН ОПИС ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 944026, кл. Н 02 М 7/48, 1980. выполненные на управляемых клю 5 - 8 соответственно, Подключенны дам этих инверторов основной 9 и гательный 10 трансформаторы со вторичными обмотками по схеме о треугольника и подключены к выхо водам А и С через ключи перемен 21-28, При определенном алгоритм тации управляемых ключей 1 - 8 переменного тока 21-28 на выходе зователя формируется 13-ступенч зисинусоидальное фазное нап Число витков вторичной обмотки в тельного трансформатора 19(20), ч ков первой секции 11(14) вторичнои основного трансформатора, вклю первую ветвь, число витков остал ций 12(15), 13(16) этой обмотки и ч ков вторичной обмотки ос трансформатора 17(18), включенно рую ветвь, относятся как 1:2:3:10 лы, 3 ил 1 табл,(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ КВАЗИСИНУСОИДАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и злектропривода. Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения путем уменьшения коэффициента гармоник. Преобразователь содержит основной и вспомогвтельнык однофазные инверторы,4 О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР чах 1-4 и е к выховс помоединены ткрытого дным вы- НОГО тока е комму- и ключей преобраатое кваряжение, спомога- ИСЛО ВИТ- обмотки ченной вьных секисло вит- НОВНОГО Й ВО вто э:и. фИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода.Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения путем уменьшения коэффициента гармоник,На фиг, 1 представлена принципиальная схема силовой части преобразователя для случая, когда вторичная обмотка основного трансформатора содержит два промежуточных отвода; на фиг, 2 принципиальная схема блока управления преобразователем; на фиг. 3 - диаграммы, поясняющие принцип работы преобразователя,Силовая часть преобразователя (фиг. 1) содержит основной и вспомогательный однофаэные инверторы, выполненные соответственно на ключах 1-4 и 5-8. Выходы инверторов нагружены на первичные обмотки основного и вспомогательного трансформаторов 9, 10. Секции 11-16, вторичные обмотки 17. 18 основного трансформатора 9, вторичные обмотки 19, 20 вспомогательного трансформатора 10 соединены через ключи переменного тока 21 - 28 в две фазы по схеме открытого треугольника, вершины которого образуют выходные выводы А, В, С преобразователя.Блок управления преобразователем (фиг, 2) содержит задающий генератор 29, выход которого подключен ко входу двоичного счетчика импульсов 30 с коэффициентом пересчета, равным 27. Выходы счетчика 30 нагружены на адресные входы программируемого постоянного запоминающего устройства 31. Выходы 32 - 43 последнего соединены через триггер 44, логические элементы НЕ 45-50, элементы 2-2 ИИЛИ 51-53 и блок буферных усилителей 54 с управляющими входами силовых ключей преобразователя, причем номера выходов блока 54 соответствуют номерам ключей, к которым они подключены.На фиг. За показана форма импульсов на выходе задающего генератора 29; на фиг. Зб - ж - на выходах элементов 51 - 53 и 48-50 (импульсы управления ключами 1 - 8 основного и вспомогательного инверторов); фиг, Зи, к - трансформаторов 9, 10; фиг. Зл-т - на выходах 36 - 43 элемента 31 (импульсы управления ключами 21 - 28 преобразователя); фиг. Зф - преобразователя (форма выходного фаэного напряжения Од),Устройство работает следующим образом,Задающий генератор 29 формирует последовательность импульсов (фиг. За), которая поступает на вход двоичного счетчика30 с коэффициентом пересчета равным 27 С выхода счетчика 30 импульсы поступают на адресные входы программируемого постоянного запоминающего устройства 31, логические состояния выходов 32-43 кото 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рого в зависимости от кода адреса представлены в таблице. Выходы элемента 31 нагружены на входы блока буферных усилителей 54, причем уровень логического нуля на его входе обеспечивает закрытое состояние силового ключа преобразователя, а уровень логической единицы - открытое, Полупериод выходного напряжения (фиг, Зф) преобразователя можно разделить на 27 равных интервалов, что соответствует 27 логическим состояниям элемента 31.На первом интервале сигнал логической единицы с выхода 32 элемента 31 устанавливает триггер 44 в логическое состояние "1", которое сохраняется в течение первого полупериода выходного напряжения преобразователя. Выходные сигналы триггера 44 управляют работой элементов 51-53, через которые проходят сигналы с выходов 33 - 35 на управляющие входы ключей 1 - 4 и 5 - 8 основного и вспомогательного инверторов. С выходов 33-35 элемента 31 сигналы логических единиц проходят через открытые триггером 44 элементы 51-53, усиливаются блоком 54 и отпирают ключи 1, 4, 5, 7 основного и вспомогательного инверторов. Сигналы логических единиц с выходов элементов 51 - 53 инвертируются элементами 48-50 и запирают ключи 2, 3, 6, 8 инверторов. С выходов 37, 43 элемента 31 сигналы логических единиц усиливаются блоком 54 и отпирают ключи 22, 28, Остальные ключи .21, 23-27 переменного тока заперты сигналами логических нулей с выходов 36, 38-42 элемента 31. Формирование импульсов управления силовыми ключами на следующих интервалах происходит аналогично описанному в соответствии с диаграммами фиг. 3 и таблицей истинности элемента 31. В результате работы инверторов на обмотках трансформаторов 9, 10 формируются напряжения (фиг. Зи, к), а на фазе нагрузки, соединенной звездой, - 13-ступенчатое напряжение (фиг. Зф), близкое по форме к синусоидальному. Для получения формы напряжения, представленной на фиг, Зф, напряжение на секциях 11, 14 основного трансформатора 9 должно быть равно 20, на секциях 12, 13, 15, 16 - 30, на обмотках 17, 18 - 100, а на вторичных обмотках 19,20 вспомогательного трансформатора 10 равно О. В общем случае каждая вторичная обмотка основного трансформатора 9 может содержать й пром .жуточных отводов, а числа витков вторичной обмотки вспомогательного транс 1670761дв брсдАЬ:.:.Ьв.3 у сц- =О3- "ОУУ- -.5 Уз 25 Ос " - (Од + Ов) = 50, 30 т.е. формируется нулевая, девятая отрицательная и девятая положительная ступени фазных напряжений Од, Ов, Ос.На втором интервале вместо ключа 7 эамакают ключ 8 и появляется напряжение 35 на обмотках 19, 20 вспомогательного трансформатора 10. Через ключ 22 к выводам А, В прикладывается сумма напряжений секций 11, 12 и обмотки 19, равная 60. к выводам В, С через ключ 28 вновь 40 прикладывается напряжение обмотки 18 равное - 100, к выводам С, А через ключи 28, 22 алгебраическая сумма напряжений обмоток 18, 19 и секций 11, 12 равная 40. Фаэнце напряжения становятся равными 45 форматора и числа витков первой и последующих секций каждой вторичной обмотки основного трансформатора относятся между собой как 1,2;3.Силовая часть схемы преобразователя 5 работает следующим образом,На первом интервале замыкают ключи 1,4, 5, 7, 22, 28 (фиг, Зб, г, е, м. т), При этом напряжение на вторичных обмотках вспомогательного трансформатора равно нулю 10 и через замкнутый ключ 22 к выходным выводам А, В преобразователя прикладывается сумма напряжений секций 11, 12 основного трансформатора 9, равная 50. К выводам В, С через ключ 28 прикладывается 15 напряжение обмотки 18 равное -100, а к выводам С, А через ключи 28, 22 алгебраическая сумма напряжений обмотки 18 и секции 11, 12 равная 50. При этом фазные напряжения нагрузки, соединенной эвез дой,соответственно равны 2 16 140- О, - - - О, и формируются первая 333положительная, десятая отрицательная и восьмая положительная ступени фазных напряжений,На следующих интервалах работа преобразователя происходит аналогично описанному в соответствии с фиг. 3 и таблицей истинности элемента 31,Подключение любой ветви схемы с помощью управляемых ключей с двусторонней проводимостью обеспечивает возможность прохождения тока в двух направлениях и постоянство разности потенциалов фаз в течение каждого игервала, Это обуславливает работоспособость преобразователя при любом ыэффициенге мощности нагрузки с неизменной форл 1 ой кривой выходного напряжения.Формула изобретения 1, Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальое напряжение по авт. св. М 944026, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения путем уменьшения коэффициента гармоник, вторичная обмотка основного трансформатора включенная в первую ветвь каждой из двух фаэ преобразователя, выполнена с й промежуточными отводами, каждый из которых через введенный ключ переменного тока соединен с выходным выводом данной фазы преобразователя,2, Преобразователь по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что число витков вторичной обмотки вспомогательного трансформатора, число витков первой секции вторичной обл отки основного трансформатора, включенной в первую ветвь каждой фазы, число витков всех остальных М секций этой обмотки и число витков вторичной обмотки основного трансформатора, включенной во вторую ветвь каждой фазы, относятся л 1 ежду собой как 1:2:3:(4+38).1670761 г 5 76 4 ье 2 Редактор Н. Каменс ектор М. рявая Тираж 376 Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская нэб., 4/5 и ГКНТ ССС ар оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 275 ВНИИ Составитель В. Мои Техред М.Моргентал Ю 7/ гг