Изобретение относится к электротехнике и предназначается для использования в автономных системах электроснабжения для преобразования напряжения постоянного тока в симметричную трехфазную систему напряжений переменного тока.
Известный преобразователь напряжения (а.с. СССР 944027) содержит однофазный инвертор, многосекционный трансформатор, ключи переменного тока. Недостатками преобразователя являются низкое качество выходного напряжения и сложная система управления.
Наиболее близким по техническому решению является преобразователь напряжения постоянного тока в трехфазное переменное, выполненный на базе трех мостовых однофазных транзисторных инверторов и трехфазного трансформатора (Моин B. C. Стабилизированные транзисторные преобразователи. - М.: Энергоатомиздат, 1986, с. 314, рис. 9.1,в). Недостатками данного преобразователя являются низкая надежность работы и высокий уровень электромагнитных помех из-за большого числа силовых полупроводниковых приборов - транзисторов и сложности блока управления, обеспечивающего преобразование напряжения и его стабилизацию.
Техническим решением поставленной задачи является повышение надежности работы преобразователя и уменьшение уровня электромагнитных помех.
Поставленная задача достигается тем, что выход однофазного мостового инвертора подключен к первой первичной обмотке трансформатора с вращающимся магнитным полем, вторая первичная обмотка которого смещена в пространстве относительно первой на угол 90o и конец которой соединен с концом первой первичной обмотки, а ее начало через фазосдвигающий конденсатор соединено с началом первой первичной обмотки, три вторичные обмотки трансформатора сдвинуты одна относительно другой на угол 120o, их начала соединены по схеме "звезда", а концы являются выводами для подключения трехфазной нагрузки.
Новизна заявленного технического решения обусловлена тем, что вместо трех однофазных мостовых инверторов применяется один совместно с трансформатором с вращающимся магнитным полем, который имеет две первичные обмотки и трехфазную вторичную.
По данным научно-технической и патентной литературы авторам не известна заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии решения уровню изобретения.
На чертеже представлена принципиальная электрическая схема преобразователя постоянного напряжения в трехфазное переменное. Преобразователь содержит силовую схему мостового инвертора 1, содержащую входной конденсатор 2, соединенный с источником постоянного напряжения, транзисторы 3-6 и диоды 7-10, блок управления 11 и трансформатор с вращающимся магнитным полем 12, содержащий первую и вторую первичные обмотки 13 и 14 соответственно, фазосдвигающий конденсатор 15, вторичные обмотки 16-18. На чертеже показаны выводы для подключения источника напряжения постоянного тока Ud и выводы А, В и С для подключения нагрузки.
Входной конденсатор 2 соединен с источником постоянного напряжения "плюс" - "минус" и последовательно включенными транзисторами 3-6, 4-5, базы которых соединены с блоком управления. Параллельно транзисторам 3-6 в обратном направлении включены шунтирующие диоды 7-10. Выход мостового инвертора 1 соединен с первой первичной обмоткой 13 и второй первичной обмоткой 14 через фазосдвигающий конденсатор 15. Обмотки 13 и 14 смещены в пространстве на угол 90o. Вторичные обмотки 16, 17, 18 трансформатора 12 с вращающимся магнитным полем сдвинуты одна относительно другой на угол 120o и с одной стороны соединены в нулевой точке, а с другой стороны подключаются к нагрузке А, В, С, где формируется симметричная трехфазная система переменного напряжения.
Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное переменное работает следующим образом. Напряжение источника питания постоянного тока Ud поступает на вход однофазного мостового инвертора, выполненного на транзисторах 3-6. Блок управления 11 формирует управляющие сигналы, которые попарно открывают транзисторы 3, 5 или 4, 6. В результате в первичных обмотках 13 и 14 трансформатора 12 с вращающимся магнитным полем изменяется направление тока, что приводит к появлению переменного магнитного потока в тороидальном магнитопроводе трансформатора с вращающимся магнитным полем. Поскольку первая и вторая первичные обмотки трансформатора смещены в пространстве одна относительно другой на угол 90o и подключены между собой через фазосдвигающий конденсатор 15, то они образуют вращающееся магнитное поле, вызывающее ЭДС во вторичных обмотках. Вторичные обмотки трансформатора с вращающимся магнитным полем сдвинуты одна относительно другой на угол 120o, поэтому на выводах А, В и С преобразователя формируется симметричная трехфазная система переменного напряжения.
Использование однофазного мостового инвертора и трансформатор с вращающимся магнитным полем выгодно отличает предлагаемый преобразователь постоянного напряжения в трехфазное переменное от известного, так как уменьшается число силовых полупроводниковых приборов, упрощается схема блока управления, что повышает надежность работы преобразователя и уменьшает уровень электромагнитных помех.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ ПЕРЕМЕННОЕ | 2004 |
|
RU2274942C1 |
ТРЕХФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ | 2001 |
|
RU2217857C2 |
ТРЕХФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ | 2004 |
|
RU2274941C1 |
СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА | 2001 |
|
RU2210100C2 |
СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА | 2000 |
|
RU2198420C2 |
СТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ ОДНОФАЗНО-ТРЕХФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ФАЗ | 2004 |
|
RU2275733C1 |
ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР | 2010 |
|
RU2426216C1 |
ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР | 2011 |
|
RU2489792C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ИНВЕРТОРОВ | 2009 |
|
RU2412459C1 |
Система возбуждения асинхронизированной синхронной машины | 2021 |
|
RU2761246C1 |
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных системах электроснабжения для преобразования напряжения постоянного тока в симметричную трехфазную систему напряжений переменного тока. Техническим результатом является повышение надежности работы преобразователя и уменьшение уровня электромагнитных помех. В преобразователе постоянного напряжения в трехфазное переменное выход однофазного мостового инвертора подключен к первой первичной обмотке трансформатора с вращающимся магнитным полем, вторая первичная обмотка которого смещена в пространстве относительно первой на угол 90o, конец которой соединен с концом первой первичной обмотки, а ее начало через фазосдвигающий конденсатор соединено с началом первой первичной обмотки. Три вторичные обмотки трансформатора сдвинуты одна относительно другой на угол 120o, их начала соединены по схеме "звезда", а концы являются выводами для подключения трехфазной нагрузки. 1 ил.
Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное переменное, содержащий входной конденсатор, однофазный мостовой инвертор, выполненный на транзисторах, выходы которого подключены к первичным обмоткам трехфазного трансформатора, цепи управления транзисторов инвертора подключены к выходам блока управления, отличающийся тем, что выход однофазного мостового инвертора подключен к первой первичной обмотке трансформатора с вращающимся магнитным полем, вторая первичная обмотка которого смещена в пространстве относительно первой на угол 90o и конец которой соединен с концом первой первичной обмотки, а ее начало через фазосдвигающий конденсатор соединено с началом первой первичной обмотки, три вторичные обмотки трансформатора сдвинуты одна относительно другой на угол 120o, их начала соединены по схеме "звезда", а концы являются выводами для подключения трехфазной нагрузки.
МОИН В.С | |||
Стабилизированные транзисторные преобразователи | |||
- М.: Энергия, 1986, с.314, рис.9.16 | |||
ВТОРИЧНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ | 1998 |
|
RU2131640C1 |
ОДНОФАЗНЫЙ МОСТОВОЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР | 2000 |
|
RU2168825C1 |
Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное переменное с амплитудно- импульсной модуляцией | 1977 |
|
SU736306A1 |
Способ управления преобразователем постоянного напряжения в трехфазное | 1985 |
|
SU1304151A1 |
ПРЕСС ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КИП ИЗ КОРНЕВОЙ МАССЫ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ | 2000 |
|
RU2171567C1 |
US 4688165 А, 18.08.1987 | |||
US 4475149 А, 02.10.1984 | |||
DE 19523750 А1, 24.10.1972 | |||
ДЕКОДЕР АУДИОСИГНАЛА, КОДЕР АУДИОСИГНАЛА, СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ СИГНАЛА ПОВЫШАЮЩЕГО МИКШИРОВАНИЯ, СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ СИГНАЛА ПОНИЖАЮЩЕГО МИКШИРОВАНИЯ, КОМПЬЮТЕРНАЯ ПРОГРАММА И БИСТРИМ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ ЗНАЧЕНИЕ ОБЩЕГО ПАРАМЕТРА МЕЖОБЪЕКТНОЙ КОРРЕЛЯЦИИ | 2010 |
|
RU2576476C2 |
Автоматический регулятор тока для механического выпрямителя | 1961 |
|
SU146855A1 |
Пожарный двухцилиндровый насос | 0 |
|
SU90A1 |
Авторы
Даты
2003-08-10—Публикация
2002-01-25—Подача