Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное напряжение

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 5 Н ПИСА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР НИЕ ИЗОБОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Красноярский сельскохозяйственный институт(56) Авторское свидетельство СССР М 944027, кл. Н 02 М 7/48, 1980.Авторское свидетельство СССР М 1636975, кл, Н 02 М 7/539, 1989.(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ КВАЗИСИНУСОИДАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода. Цель изобретения - упрощение устройства. Преобразователь содержит основной однофазный инвертор на ключах 5 - 8. Вторичная обмотка основного трансформатора 9 разделена отводом от средней точки, подключенным к первому выход 1:ому выводу В, на две половины, соединенные свободными выводами через ключи переменного тока 24 и 28 с вторым А и третьим С вцходными выводами преобразования. Две группы ключей переменного тока 21-,23 и 25 - 27 соединяют промежуточные отводы половин вторичной обмотки основного трансформатора 9 с вцходными выводами преобразователя А и С через вторичные обмотки 19 и 20 вспомогательного трансформатора 10, При определенном алгоритме коммутации ключей 1-8 и ключей переменного тока 21-28 формируется 13 ступенчатое квазисинусоидальное выходное фаэное напряжение преобразователя. 1 табл., 3 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системахвторичного электропитания и эпектропривода.Цель изобретения, - упрощение преобразоватепя,На Фиг. 1 представлена принципиальная схема силовой части преобразователя;нэ фиг. 2 - принципиальная схема блокауправления преобразователем; ан фиг. 3 - 10диаграммы, поясняющие принцип работыпреобразователя, В таблице дана истинность программируемого постоянного запоминающего устройства.Силовая часть преобразователя (фиг, 1) 15содержит основной и вспомогательный однофазнце инверторы, выполненные соответственно на ключах 1-8,Выходы инверторов нагружены на первичные обмотки основного 9 и вспомогательного 10 трансформаторов. Секции11-18 основного трансформатора 9 и вторичные обмотки 19 и 20 вспомогательноготрансформатора 10 соединены через ключи21-28 переменного тока в две фазы по,схеме открытого треугольника, вершины кото-рого образуют выходные выводы А, В и Спреобразователя,Блок управления преобразователем(фиг, 2) содержит задающий генератор 29, 30выход которого подключен к входу двоичного счетчика 30 импульсов с коэффициентомпересчета, разным 27. Выходы счетчика 30нагружены на адресные входы программируемого постоянного запоминающего устройства 31. Выходы 32-43 последнегосоединены через триггер 44, логическиеэлементы НЕ 45 - 50, элементы 2-2 ИИЛИ51-53 и блок 54 буферных усилителей с управляющими входами силовых ключей преобразователя, причем номера выходовблока 54 соответствуют номерам ключей, ккоторым они подключены,Диаграммы (фиг, 3) представляют формы импульсов на выходах следующих элементов: диагоамма 55 - задающегогенератора 29, диаграммы 56-61 - на выходах элементов 51-53 и 48-50 (импульсы управления ключами 1-8 основного ивспомогательного инверторов)диаграммы 5062.и 63- трансформаторов 9 и 10, диаграммы 64-71 - на выходах 36-43 элемента 31(импульсы управления ключами 21-28), диаграмма 72 - преобразователя (Форма выходного фазного напряжения). 55Преобразователь работает. следующим.образом.Задающий генератор 29 формирует последовательность импульсов (диаграмма 55Фиг, 3), которая поступает нэ вход двоичного счетчика ЗО с коэффициентом пересчета, равным 27. С выхода последнего импульсы поступают на адресные входы программируемого постоянного запоминающего устройства 31, логические состояния выходов 32-43 которого в зависимости от кода адреса представлены в таблице. Выходы устройства 31 нагружены на входы блока 54 буферных усилителей, причем уровень логического нуля на его входе обеспечивает закрытое состояние силового ключа преобразователя, а уровень логической единицы - открытое, Полупериод выходного напряжения 72 преобразователя можно разделить на 27 равных интервалов, что соответствует 27-ми логическими состояниям устройства 31.На первом интервале с выхода 32 устройства 31 сигнал логической единицы устанавливает триггер 44 в логическое состояние "1", которое сохраняется в течение первого полупериода выходного преобразователя. Выходные сигналы триггера 44 управляют работой элементов 51-5 Д, через которые проходят сигналы с выходов 33-35 на управляющие входы ключей 1 - 8 основного и вспомогательного инверторов. С выходов 33 - 35 устройства 31 сигналы логических единиц проходят через открытые сигналов триггера 44 элементы 51-53, усиливаются блоком 54 и отпирают ключи 1, 4, 5 и 7 основного и вспомогательного инверторов. Выходные сигналы элементов 51-53 инвертируются элементами 48-50 и запирают силовые ключи 2, 3, 6 и 8. Сигналы логических единиц с выходов 37 и 43 устройства 31 отпирают ключи 22 и 28. Остальные 21, 23- 27 ключи переменного тока запреты сигналами логических нулей с выходов 36, 38-42 устройства 31.Формирование импульсов управления силовыми ключами на следующих интервалах происходит аналогично описанному в соответствии с диаграммами 55-72 (фиг, 3) и таблицей истинности устройств 31, В результате работы инверторов на обмотках трансформаторов 9 и 10 формируются напряжения (диаграммы 62 и 63, фиг, 3), а на фазе нагрузки, соединенной звездой 13-ступенчатое напряжение 72. Дпя получения формы выходного напряжения, представленной на диаграмме 72 напряжения на каждой из секций 11, 14, 15, 18 и 12, 13, 16, 17 основного трансформатора 9 должны быть соответственно равны 20 и ЗО, а напряжения на каждой из вторичных обмоток 19 и 20, вспомогательного трансформатора 10 равны О,Силовая схема преобразователя работает следующим образом.На первом интервале замыкают ключи1,4,5,6,7,22 и 28(диаграммы 56,58,60, 65и 71, фиг. 3). При этом напряжения на обмотках вспомогательного трансформатора 10становятся равными нулюЧерез замкнутый ключ 22 к выходным выводам А и Впреобразователя прикладывается сумманапряжений секций 16 и 15 основноготрансформатора 9, равная 5 О, К выводам Ви С через ключ 28 сумма напряжений секций15-18, равная -10 О, а к выводам С и А черезключи 28 и 22 сумма напряжений секций 18и 17 равная 5 О. При этом фазные напряжения нагрузки, соединенной звездой, соответственно равны;Одв - Осд 5 ОООД- э ф3Овс -Одв -10 ОО- -5 ООс -(Од+ Ов) 5 О,т,е. формируются нулевая, девятая отрицательная и девятая положительная ступенифазных напряжений Од, Ов и Ос,На втором интервале вместо ключа 7замыкают ключ 8, появляется напряжениена обмотках 19 и 20 вспомогательноготрансформатора 10. Через ключ 22 к выводам А и В прикладывается алгебраическаясумма напряжений секций 15 и 16 и обмотки20, равная 6 О, к выводам В и С через ключ28 вновь прикладывается сумма напряжений секций 15-18, равная -10 О, к выводамС и А через ключи 28, 22 алгебраическаясумма напряжений секций 18 и 17 и обмотки20, равная 4 О. Фазные напряжения стано 2 16 14вятся равными - О,- - О, - О т,е, фсоми 3 3 3руются первая положительная, десятаяотрицательная и восьмая положительнаяступени фазных напряжений Од, Ов и Ос,На следующих интервалах работа преобразователя происходит аналогично описанному в соответствии с диаграммами 5572 (фиг. 3) и таблицей истинности устройства 31.Подключение любой ветви схемы с по 5 мощью управляемых ключей с двухсторонней проводимостью обеспечиваетвозможность прохождение тока в двух направлениях и постоянство потенциалов фазв течение каждого интервала, Это обуслав 10 ливает работоспособность преобразова 1 еля при любом коэффициенте мощностинагрузки с неизменной формой кривой выходного напряжения. Вспомогательныйтрансформатор имеет только две вторичные15 обмотки, что упрощает устройство,Формула изобретенияПреобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальноенапряжение, содержащий основной и вспо 20 могательный однофазные интервалы, на выходе которых включены соответственноосновной и вспомогательный трансформаторы, причем вторичная обмотка основноготрансформатора имеет отвод от средней25 точки, соединенный непосредственно с первым выходным выводом преобразователя, апервая и вторая половины вторичной обмотки основного трансформатора свободнымивыводами через ключи переменного тока30 подключены к соответственно второму итретьему выходным выводам и имеет М промежуточных отводов, две группы М ключейпеременного тока, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью упрощения, промежуточные от 35 воды первой и второй половины вторичнойобмотки через М ключей переменного токасоединены в первую и вторую общие точки,которые подключены через соответствующую вторичную обмотку вспомогательного40 трансформатора к третьему и второму выходному выводу преобразователя соответственно, 170072 Вооооа о оооо(оооооо гооокооюооооооооооо о юок оо оою 1о)оото оооо1оо оч о о о 1о оо оою,4 гоооодоо оою о аою оо а о о оооо оооог ооюооооооо О оО о О 0 Ф о О ф О д о Оо о д Ф о 0 у О о оо ооок оою о ооо оооою ооо оооо ооо о оо оооос ооо спо о оо о о ог о о о оооф 1 оо о; оооо кооооооооо оотооокоооо о т о о о оо ю о о о оо 1 о 10 о 1 оооо 1 оюооооокоо оою кок о оок оо Р О 1 О, У о Ф 0 О О к 0 б О 0 1 Ф О 1 О 0 0 0 О 1 О о ооооооо 1 о о о г от о о о о оо оооа оооао аооаоо ооо 1 ооофоооопот 0 о О 1 д 0 У о О О О 01700728 1Составитель В;Мови едактор Н. Бобкова Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская Заказ 4476 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 10