Статический преобразователь постоянного напряжения в ступенчатое переменное Советский патент 1983 года по МПК H02M7/515 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания и электропривода промышленных установок и транспортных средств для преобразования постоянного напряжения в ступенчатое, близкое к синусоидальному переменное напряжение. Известны статические преобразователи постоянного напряжения в ступенчатое переменное, содержащие несколько клепевых мостовых усилителей с выходными трансформаторами, вторич ные обмотки которых соединены последовательно и образуютцепь нагрузки 1.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является статический преобразователь постоянг ного напряжения в ступенча-тое пере менное, содержащий первый инвертор, выход которого подключен к первичной обмотке промежуточного трансформатора, вторичные обмотки которого челез выпрямители подключены к преобразовательным ячейкам второго инвертора, выходы которых включены последовательно в цепь нагрузки 2 Недостатком таких преобразователей является значительная масса и габариты выходных трансформаторов, особенно при относительно низкой выходной частоте ( Гц). Цель изобретения - повышение ка чества выходного напряжения путем дополнительного исключения из него высшей гармонической составляющей Ц-го порядка. Поставленная цель достигается тем, что в статическом преобразователе, содержащем первый инвертор, выход которого подключен к первичной обмотке промежуточного трансформатора , вторичные обмотки которого через выпрямители подключены к npeoiSpaaoвательным ячейкам второго инвертора выходы которых включены последовательно в цепь нагрузки, указанный промежуточный трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, включенной встречно-последовательно в цепь, нагрузки, причем первый инвертор выпол нен с рабочей частотой выходного напряжения .в М раз большей рабочей частоты выходного напряжения второго инвертора. На чертежр представлена схема преобразователя. Преобразователь содержит первый высокочастотный инвертор на транзисторах 1 и 2, выход которого подключен к первичной обмотке W-f промежуточного трансформатора 3. Вторичные обмотки трансформатора 3(W2 и верез выпрямй тели Ц и 5 соединены с преобразовательными мостовыми ячейками 6 и 7 второго инвертора, выполненными, например, на транзисторах, шунтированных встречно-включенными диодами. Выходные цепи ячеек соединены последовательно и замкнуты через дополнительную обмотку 8(9Удоп) трансформатора 3 и нагрузку 9 Цепи управления транзисторов 1 и 2 соединены с блоком 10 управления, а цепи управления транзисторов-инверторов 6 , и 7 с блоком 11 управления, .на выход преобразователя включен фильтр 12-13. Преобразователь работает следующим образом. Переключаемые через полпериода повышенной частоты транзисторы 1 и 2 генерируют прямоугольное напря- . жение, которое после выпрямления . подается на питание ячеек 6 и 7Блок 11 осуществляет управление транзисторами ячеек 6 и 7 в такой последовательности, чтобы сформировать напряжение U ступенчатой формы с минимумом высших гармоник низкого порядка. . . Например, если пару транзисторов одной ячейки коммутировать со сдвигом в 60 (по выходной частоте) относительно другой пары транзистоов данной ячейки , то выходное наТ1ряжение ячейки не содержит третьей гармоники. Если двумя такими ячейками 6 и 7 управлять с взаимным сдвиг гом на (по выходной частоте) то напряжение U не будет содержать третьей и пятой гармоники. ; Для улучшения спектрального состава выходного напряжения преобразователя встречно-последовательно с выходом ячеек второго инветора включена обмотка 8 (), а частота переключения транзисторов 1 и 2 выбрана больше выходной частоты в число раз, равное номеру исключаемой гармоники, например в 7 раз. При этом выходное напряжение преобразователя . 310 (Uabij( U + U) не содержит 3, 5 и гармоник.,. Таким образом, качество выходного напряжения преобразователя, приложен ного к нагрузке 9, повышается, т.е. в нем содержится меньше .высших гармоник низкого порядка, оказывающих вредное действие на некоторые виды 261 нагрузок (сельсины,- поворотные трансформаторы и др.). При заданном качестве выходного напряжения предлагаемая схема позволяет упростить устройство, так как в известной схеме вместо обмоток 8 пришлось бы вводить дополнительную мостовую ячейку по типу ячеек 6 и

СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В СТУПЕНЧАТОЕ ПЕРЕМЕННОЕ, содержащий первый инвертор, выход которого подключен к первичной обмотке промежуточного трансформатора, вторичные обмотки которого : через выпрямители подключены к преобразовательным ячейкам второго инвертора, выходы которыхвключены последовательно вцепь нагрузки, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения качества выходного напря.жения.преобразователя путем дополнительного исключения из него высшей гармонической сосгавлящей М-го порядка, указанный промежуточный трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, включенной встречно-последот вательно в цепь нагрузки, причем , первый инвертор выполнен с рабочей частотой выходного напряжения в Nраз больше рабочей частоты выходного напряжения втброгоинветора. V) с S