Трехфазный преобразователь

(51)4 Н 02 М 7 48 Е 6 Р.;". .,; САНИЕ ИЗОБРЕТ ЕКТИ":- :.:".РЕ ьЛИО .:, - .,титутнергеесн ре бра 1 И1 ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Хасаев О.М. Транзисторныераэователи напряжения и частотМ.: Наука, 1966, с. 52.Голубев П.В;, Карпенко В.Г 1,Проектирование статических преэователей, - И.: Энергия, 1974с. 29, 25. Мыцык Г.С., Чесноков А.В., Михеев В.В. Метод синтеза преобразователей с трехфазным выходом с улучшенным качеством преобразованной электроэнергии. Труды МЭИ. Вып. 596, 1982, с, 135-145.(54) ТРЕХФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к преобра-, зовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения - упрощение и расширение области использования путем обеспечения возможности регулирования величины выходного напряжения. Трехфазный преобразователь постоянного напряжения содержит три од- а1443099 ноФазные инверторные ячейки 1 - 3 стремя трансформаторами 4-6 на выходеКаждая однофазная ячейка выполнена ввиде двух стоек ключей 7-18, причемключи 7, 9, 11, 13, 15, 17 в видеключей переменного тока подключенык первой шине 19 питания, а ключи 8,1 О, 12, 14, 16, 18 выполнены в видеуправляемых ключей (транзистора),шунтированных диодами 20-25, Точкисоединения ключей каждой стойки подключены к первичным обмоткам 26-28трансформаторов 4-6, Средняя точкаобмоток 26-28 через полностью управляемые ключи 29-31, шунтированные Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении централизованных источников вторичного электропитания (ИВЭ) с синусоидальным выходным напряжением.Цель изобреТения - упрощение и расширение области использования путем обеспечения возможности регулирования величины выходного напряжения.На фиг.1 представлена принципиальная схема сиповой части предлагаемого преобразователя; на фиг.2 - принципиальная схема блока управления предлагаемого преобразователя; на фиг.3 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы преобразователя.Трехфазный преобразователь постоянного напряжения (фиг.1) содержит 20 три однофазные инверторные ячейки 1-3 с тремя трансформаторами 4-6 на выходе. Каждая однофазная инверторная ячейка 1-3 выполнена в виде двух стоек ключей 1 7-18, причем ключи 7, 9, 11, 13, 15 и 17, подключенные к первой шине питания (например, к шине 19 +Ц, фиг.1), выполнены в виде ключей переменного тока, а ключи 8,10, 12, 14, 16 и 18 - в виде управ ляемого ключа (например, транзистора), шунтированного диодом 20-25. Точки соединения ключей каждой стойки подключены к первичным обмоткам 26-28 соответствующих трансформато 35 диодами 32-34, подключена к первой шине 19,питания. Вторичные обмотки 35-37 соединены в звезду. Блок управления содержит эадатчик частоты 38, связанный с модулятором ширины импульсов с парафазными, выходами и распределителем импульсов, и три логических узла с соответствующими логическими выражениями, управляющими ключами, Указанное выполнение ключей 7-18 и соответствующее управление ими обеспечивает регулирование выходного напряжения в диапазоне от 0 допри упрощении преобразователя.3 ил,2ров 4-6. Средняя точка обмоток 26-28 через полностью управляемый ключ 29- 31, шунтированный диодом 32-34, подключена к первой шине 19 питания преобразователя. Вторичные обмотки 35-37 трех трансформаторов 4-6 соединены в звезду.Блок управления преобразователем (фиг.2) содержит эадатчик 38 частоты, связанный с модулятором 39 ширины импульсов с парафазным выходом Я, Я и двенадцатиканальным распределителем 40 импульсов с парафаэными выходами00 " л 6 на триггерах 41-52 и три аналогично выполненных логических узлах 53-55, выходами через усилительно-развязы- вающий узел 56 связанные с управляющими входами 11 г 11 1212 13 соответствующих ключей 7-18, 29-31.Внутренние связи между элементами в логических узлах 53-55 определяются следующими логическими выражениями: И;, = Г8 + 0;0;,Я +5 14430ствующих логических операций над полученными последозательностями импульсов на выходах логических элементов 57-73 в логических узлах 53-55 получают новые последовательности импульсов, определяемые описанными логическими выражениями. Номер каждого логического элемента 57"73 в логическом узле 53 соответствует ин", 10 дексу полученной последовательности импульсов (фиг.З). В результате, на обмотках трансформаторов 4"6 преобразователя формируется напряжение вида Ц . При симметричной нагрузке пре 15 обраэователя, соединенной в звезду беэ нулевого провода,фазное напряжение имеет вид Од (фиг.З).Предлагаемый трехфазный преобразователь позволяет в упрощенной, пятиключевой структуре обеспечить регу. лирование выходного напряжения в диа" пазоне от 0 до 0 . Это позволяет расширить область применения такого преобразователя. Известный способ амплитудного регулирования напряжения по цепи постоянного тока сводится к дополнительному преобразованию энергии, к снижению на 5-107 КПДувеличению в среднем на 307. массы и усложнению преобразователя. Помимо упрощения структуры силовой части (уменьшение на 16 Ж числа силовых клю. чей) в предлагаемом преобразователе упрощается блок предварительного усиления и гальванической развязки.35 В некоторых преобразовательных устройствах его массогабаритные показатели составляют до 20-303 от массы всего устройства в целом, поэтому уменьшение числа силовых ключей на 163 позволяет уменьшить дополнительно в среднем на 6 Х данный показатель устройства. 45формула изобретения Трехфазный преобразователь, содержащий три однофазные инверторные ячейки с трансформаторным выходом, выполненные в виде двух стоек ключей50 с управляющими входами М 1 М 1,М 12 М 2 точки соединения ключей стоек подключены к первичной обмотке выход" ного трансформатора, средняя точка которой связана через ключ, имееций55 управляющий вход М , где 1 = А, В С - индекс фазы, с первой шиной питания преобразователя, к которой подключен ключ переменного тока второй стойки ключей и блок управления,включающий в себя последовательно связанные между собой задатчик частоты, двенадцатиканальный распределитель импульсов с парафазными выходами, Ч 1 Яг ЯЦ; Чи три аналогично выполненных логических узла, выходами связанных с управляюшими входами соответствующих ключей инверторных ячеек, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью упрощения и расширения области использования путем обеспечения возможности регулирования величины выходного напряжения, ключ первой стойки с управляющим входом М подключенный к первой шине питанйя выполнен в виде полностью управляемого ключа переменного тока, ключ второй стойки с управляющим входом М 2подключенный к второй шине питания, - в виде управляемого ключа, шунтированного диодом обратного тока, блок управления снабжен модулятором ширины импульсов с парафазным выходом Я Я включенным между задатчиком частоты и соответствующими входами трех логических узлов, причем связи между модулятором ширины импульсов, распределителем импульсов, входами и выходами логических узлов и управляющими входами соответствующих ключей трех инверторных ячеек выполнены реализующими следующие логические выражения:М= Я 1 Я ;+,+ Я ;, 2 0 ;,+ + ч;.л;., + ;о;.М 1, 0 1 л, 6 1, 2 + 0 1. Я ;.2 В для 1-х ключей первых трех стоек,М г 0 1 0 1 л, 8 + Ч 1+2 Я 1 л В + + Ч 1 01.2 + Чл 10 лг1 г 11 л 1 лг 1 1+12 для 1-х ключей вторых трех стоек,МЯ;( Я+Я;(,. Я для трех 1-х ключей инверторных яче ек, где 11(9, 1) соответственно для 3 ф А(В С) причемОм