Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное Советский патент 1984 года по МПК H02M7/48 

вому логическому элементу ИЛИ, выход Которого связан с первым входом первого комбинадаонного устройства, два вькода которого соединены через блок буферных усилителей с управляю щими входами ключей основного инвар тора |-2г, , .21-1, ft2i, -4-2т. каналы распределителя подк чены к второму Н. - входовому логическому элементу ИЛИ, выход KOtoporo связан с первым входом второго комби национного устройства, два выхода которого также через блок буферных усилителей соединены с управляющими входами ключей вспомогательного инвертора, первый канал распределителя импульсов подключен к входу триггера, прямой и инверсньй выходы последнего Связаны соответственно с вторым и третьим входами комбинацион ных устройств, а каждая зторичная полуобмотка основного трансформатора И :, содержит дополнительно по V - 3 промежуточных выводов, из которых выводов второй полуобмотки, - 3 выводов и конец первой полуобмотки соединены через вторичные обмотки вспомогательного трансформатора я ключи переменного тока с первым выходным выводом преобразователя, остальные дополнительные выводы обеих полуобмоток и конец второй обмогки также через вторичные обмотки вспомо гательного трансформатора и ключи переменного тока соединены выходным выводом преобразователя, где N - число элементарных ступеней в полупериоде выходного напряжения преобразователя, кратное 24, номер выходного вывода преобразователя, с которым непосредственно соединен один силовой вывод данрюго ключа переменного тока, П - номер промежуточного вывода, отсчитанный от средней точки вторичной обмотки основного трансформатора независимо в каждую от нее сторону, г 1,2, Ы 122. Преобразователь по п.1, о тличающийся тем, что каждое комбинационное устройство содержит два логических элемента НЕ, два элемента 2И, элемент 2ИЛИ, причем вход первого элемента НЕ подключен к одному из входов первого элемента 2И и образует первый бход комбинационного устройства, выход первого элемента НЕ связан с одним из входов второго элемента 2 И, другие входы первого и второго элементов 2И образуют соответственно второй и третий входы комбинационного устройства, выходы элементов 2И соединены с входами элемента 2Ш1И, выход которого объединен с входом второго элемента НЕ и образует первый выход комбинационного устройства, а выход второго элемента НЕ образует второй выход комбинационного устройства.

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Б ТРЕХФАЗНОЕ КВАЗИСИНУСОИДАПЬНОЕ, содержащий бсновной и вспомогательный однофазные инверторы, выходами нагруженные соответственно на первичные обмотки основного и вспомогательного трансформаторов, вторичные обмотки которьйс соединены в две фазы и включены по схеме открытого треугольника, общая вершина которого образована средней точкой вторичной обмотки основного трансформатора и непосредственно связана с вторым выходным вывод см преобразователя, a каждая из указанных фаз содержит вторичную полуобмотку основного трансформатора с двумя промежуточными выводами. которые через вторичные обмотки вспомогательного трансформатора и ключи переменного тока соединены с одним ЯЗ двух других выходных выводов преобразователя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов преобразователя и улучшения формы кривой выходного напряжения, в него введен блок управления, включающий последовательно связанные между собой задающий генератор, распределитель импульсов,(ппиУ2п--1, |-(ти), П(У2.в . каналы КЛ которого через логические элементы 4ИЛЙ и блок буферных усилителей соединены с управляющими входами ключей переменного тока, силовые выводы KotopMx подключены к нечетным выводам вторичной обмотки основного трансформатора, U- уу - 2л-1 А fwi-lV 2v4-l,,|4

Изобретение относится к преобразовательной Технике и может быть использовано в системах электропитания и электропривода для преобразования постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное.

Известен преобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное, содержагций основной и вспомогательный однофазные инверторы, выходами нагруженные соответственно на первичные обмотки основного и вспомогательного трансформаторов, вторичные обмотки которых вместе с отводами вторичных обмоток основного трансформатора соединены через ключи переменного тока по схеме замкнутого треугольника, вершины которого образуют выходные выводы преобразователя. При замыкании соответствующих ключей переменного тока напряжения вторичных обмоток основного и вспомогательного трансформаторов суммируются или вычитаются в результате формируется трехфазное Ы-ступенчатое напряжение. При любом

/V/ основной трансформатор работает на частоте в три раза превьшающей выходную частоту преобразователя, поэтому имеет большую массу и габариты 11 .

Недостатками данного преобразователя являются большая масса и габаритЫ.

Известен также преобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусондальное, содержащий основной и m вспомогательных однофазных инверторов, нагруженных соответственно на первичные обмотки основного и вспомогательных трансформатороб. Вторичные обмотки трансформаторов соединены в дёе фазы и включены через ключи переменного тока по схеме открытого,треугольника, вершиЯы которого образуют выходные выводы преобразователя. Все однофазные инверторы работают на разных частотах При замыкании соответствующих ключей переменного тока в каждой из двух фаз напряжения вторичных обмоток всех трансформаторов суммируются в различных комбинациях И формируются два N - ступенчатых линейных -напряжения, что достаточно для получения трехфазной системы напряжений на нагрузке. При любом М основной трансформатор работает на частоте в три раза превьшающей выходную частоту преобразователя, поэтому имеет бешьшую массу и габариты. Кроме Того, выходное напряжение преобразователя имеет равноступенчатую трапецеидальную форму с длительностью верхней ступени 60 эл.град., поэтому содержит все нечетные гармоники. Это увеличивает массу и габариты выходных (мльтров, а следовательно, ухудшает динамические и энергетические показатели преобразователя С21.

Недостатками такого преобразователя являются значительная масса и габариты.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь постоянного напряжения в трехфазное переменное, содержащий основной и вспомогательный однофазные инверторы, выходами нагруженные соответственно на первичные обмотки основного и BCriOMOгательного трансформаторов. Вторичная обмотка основного трансформатора содержит среднюю точку, образующую один выходной вывод преобразователя и по два промежуточных вывода в каждой полуобмотке, которые вместе с концами полуобмоток соединены через вторичные обмотки вспомогательного трансформатора и ключи переменного тока с двумя выходньми выводами преобразователя t31.

Основной и вспомогательный инверторы работают на частотах соответственно в 3 и 6 раз превышающих выходную частоту преобразователя, поэтому имеют значительную массу и габариты особенно при низкой выходной частоте преобразователя. Кроме того, в выходном напряжении преобразователя содержатся высшие гармоники с порядковыми номерами 23, 25, 47, 49..., а коэффициент гармоник этого напряжения равен 7,57%. Это приводит к увеличеншо потерь мощности в потребителе или необходимости установки выходных фильтров, которые также увеличивают массу и габариты преобразователя, ухудшают КПД, быстродействие системы преобразователь-нагрузка, симметрию выходных напряжений, жесткость внешней характеристики.

Целью изобретения является уменьшение массы и габаритов преобразователя, улучшение формы кривой выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное, содержащий основной и вспомогательный однофазные инверторы, выходами нагруженные соответственно на первичные обмотки основного и вспомогательного трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены в две фазы и включены по схеме открытого треугольника, общая вершина которого образована средней точкой вторичной обмотки основного трансформатора и непосредственно связана с вторым выходным выводом преобразователя, а каждая из указанных фаз содержит вторичную попуобмотку основного трансформатора с двумя промежуточными выводами, которые через вторичные обмотки вспомогательного трансформатора и ключи переменного тока соединены с одним из двух других выходных выводов преобразователя, введен блок управления, включаюпщй связанные меноду собой задаюп ий генератор,, расгфеделитель импульсов |()a,H, | w-iV2ha, WC -fj-an-i, .,21 каналы которого через логические элементы 4 ШШ и блок бу ферных усилителей соединены с управ ляющими входами ключей переменного Тока, силовые выводы которых подклю чены к нечетным выводам вторичной обмотки основного трансформатора, |(ти)-2п-г, |(ni-iV2n-1 , Н() {sj(-A l каналы распределител также через логические элементы 4 ИЛИ и блок буферных усилителе связаны с управляющими входами ключей, силовые выводы которых соединены с четными выводами вторич ной обмотки основного тоансформатор 4t-b,Ai,§4-M-2,, f i-, каналы распределителя подключены к N первому - - входовому логическому элементу ИЛИ, выход которого связан с первым входом первого комбинационного устройства, два выхода которого соединены через блок буферных усилителей с управляющими входа ми ключей основного инвертора N.-ai..ftZi-i. 2iканалы распределителя подклю J- - входовому логи- чены к второму ческому элементу ИЛИ, выход которог связан с первым входом второго комбинационного устройства, два выхода которого через блок буферных усилителей, соединены с управляю1цими входа ми ключей вспомогательного инвертора первый канал распределителя импульсов подключен к входу триггера, прямой и инверсный выходы последнего связаны соответственно с вторым и третьим входами комбинаи 1онных устройств, а каждая вторичная полуобмотка основного трансформатора N т содержит дополнительно по - -Ымежуточных выводов, из которых - вы3, выводов второй полуобмотки, водов и конец первой полуобмотки соединены через вторичные обмотки вспомогательного трансформатора и ключи переменного тока с первым выходным выводом преобразователя, остальные дополнительные выводы обеих полуобмоток и конец второй обмотки также через вторичные обмотки вспомогательного трансформатора и ключи переменного тока соединены с третьим выходным выводом преобразователя, где VI - число элементарных ступе- ней в полупериоде выходного напряжения преобразователя, кратное 24, гп - номер вькодного вывода преобразователя, с которым непосредственно соединен один силовой вывод данного ключа переменного тока, П номер промежуточного вывода, отсчитанный от средней точки вторичной обмотки основного трансформатора независимо в каждую от нее сторо-. HV т 1 ну, ь 1,,..,,„. Каждое комбинационное устройство содержит два логических элемента НЕ, два элемента 2И, элемент 2 ИЛИ,причем вход первого элемента НЕ подключен к одному из входов первого элемента 2И и образует первый вход комбинационного устройства, выход первого элемента НЕ связан с одним из входов второго элемента 2И, другие входы первого и второго элементов 2И образуют соответственно второй и третий входы комбинационного устройства, выходы элементов 2И соединены с входами элемента 2 ИЛИ,вь1ход которого объединен с входом второго элемента НЕ и образует первый выход комбинационного устройства, а выход второго элемента НЕ образует второй выход комбинационного устройства. На фиг,1 представлена принципиальная схема силовой части предлагаемого преобразователя на фиг,2 ункциональная схема системы управения преобразователем,- на фиг.З иаграммы, поясняющие принцип форирования импульсов управления ключаи основного и вспомогательного инерторов на фиг.4 - формы напряжеий на обмотках основного и вспомоательного трансформаторов, выходого напряженирТ и диаграммы импульсов управления ключами переменного тока для случая М 24. Преобразователь (фиг.1) содержит основной и вспомогательный однофазные инверторы, выполненные соответственно на ключах i-4 и 5-8. Выходы инверторов нагружены на первичные обмотки основного Трансформатора 9 и вспомогательного трансформатора 10. Средний вьгоод 11 вторичной обмотки основного трансформатора 9 непосредственно связан с вторьм выходным выводом преобразователя (фазой И ). Промежуточные вьгаоды 12-16 и крайние выводы 17 через вторичные обмотки 18-23 вспомогательного трансформатора 10 и ключи переменного тока 24-35 соединены с первым и третьим выходными выводами (фазами Аи С. ) соответственно. Елок управления преобразователем (фиг.2) содержит задающий, генератор 36, выход которого подключен к 24-ка нальному распределителю 37 импульсов, выполненному в виде кольцевой пересчетной схемы. Каналы распределителя 37 импульсов соединены с входом триггера 38, входами первого 39 и второго 40 логических элементов 12 ИЛИ и входами элементов 4152 4 ИЛИ. Выходы последних через блок 53 буферных усилителей связаны с управляющими входами ключей переменного тока 24-35. Выход элемента 39 12 ИЛИ Подключен к первому входу 54 первого комбинационного устройства 55, второй 56 и третий 5 входы которого соединены соответственно с прямььм и инверсным выходам триггера 38. Комбинационное устройст во 55 содержит первый 58 и второй 5 логические элементы НЕ, первый 60 и второй 61 элементы 2И, элемент 62 2ИЛИ, причем выход -элемента 58 НЕ подключен к одному из входов элемента 60 2И и образует первый вход 54 комбинационного устройства 55. Выход элемента 58 НЕ связан с одним из входов элемента 61 2И, другие входы элементов 60 и 61 2И образуют соответственно второй и третий 57 входы комбинационного устройства 55 Выходы элементов 60 и 61 2И соедине ны с входами элемента 62 2ИЛИ, выхо которого объединен с входом второго элемента 59 НЕ и образует первый вы ход 63 комбинационного устройства 55, а выход второго элемента 59 НЕ образует второй выход 64 комбинацио ного устройства 55. Выходы 63 и 64 через блок буферных усилителей связаны с управляющими входами ключей 1-4 основного инвертора. Второе ком-1 бинационное устройство 65 с первым входом 66 выполнено аналогично первому 55 на логических элементах 67-71. Выходы 72 и 73 второго комбинационного устройства также через блок 53 буферных усилителей соединены с управляющими входами ключей 5-8 вспомогательных инверторов. При зток 4г-а, 4г, f-4i-2/|v4iH. -М-Ь, i каналы распределителя 37 Импульсов подключены через элемент 39 12 ИЖ, комбинационное устройство 55 и блок 53 буферных усилителей к управляющим входам ключей 1-4 основного инвертора. В рассмотренном случае N 24, поэтому t 1,2. Для данных N и -i получаем, что управляющие входы ключей 1-4 основного инвертора связаны следующими каналами распределителя 37 импульсов: 1,4,5,8,10,11,14, 15,17,20,21,24. Каналы распределителя 37 импульсов с номерами 2г-1, . §..21..21-1, - 4-21-1 - 2г соединены через 1- 3 , 6 элемент 40 12 ИЛИ, комбинационное устройство 65 и блок 53 буферных усилителей с управляющими входами ключей 5-8 вспомогательного инвертора. При N 24 иЬ 1,2 номера этих каналов следующие: К 1,3,,10,12,13,15,17,19,22,24. Каналы распределителя 37 импульсов с номерами j Cwi-l)2г 2 , M()-2nH,) подключены через элементы 41 - 52 4 ИЛИ в блок 53 буферных усилителей к управляющим входам ключей 24,26,34,30 32 и 28, силовые выводы которыхсвязаны с нечетными выводами 12,14 и 16 вторичных полуобмоток основного трансформатора 9, причем для выходного вывода А гг 1, для вывода С- гп 3. Промежуточные выводы 12, 13, 14, 15 и 16 соответствуют п 1, 2, 3, 4, 5, например, ключ 24 связан одним силовым выводом с первым выходным вьшодом пре- 1образователя (фазой А),, а другие чер1еэ обмотку 18 - с первым промежу тoчньs з выводом 12 вторичной полуобмотки основного трансформатора. Следовательно, для него имеет т 1 П 1а Это соответствует тому; что 1,4,21,24 каналы распределителя 3 импульсов через элемент 41 4ИЛИ и блок 53 буферньгх усилителей соединены с управляющим входом ключа 24. Ключ 34 подключен одним силовым выводом к третьему вь1ходному выводу преобразователя (фазе С.) а другим через обмотку 22 - к пятому промежу точному выводу вторичной обмотки. основного трансформатора. Для ключа 34 имеем 3, П 5, поэтому 1C 25, 28э 29.J 32, Так как распределитель 37 импульсов 24-канальный кольцевой, то К 25, 28, 29, 32 соответствует тому, что Ij tjSjS канал связаны через элемент 51 4ИЛИ и бло 33 буферных усилителей с управляющи входом Ключа 34„ Каналы распределителя 37 импульс (тлУ2п-г, {уичуаии, с номерами о М(), (4()-2viв соединены с управляющими входами ключей, силовые выводы которых подключены к четным выводам вторичных полуобмоТок основного трансформатор например., для юзюча 25 имеем m 1, 1Л 2j что соответствует К 2,3, 22,23, Для ключа 35 т 3, л 6 тогда К 2б,27,30.,315 что при уче те Кольцевого вьтолнения распредели теля 37 дает kl - 2,3,657, В качестве ключей 1-8 однофазйых инверторов могут быть использованы транзисторы или тиристоры, а в качестве ключей переменного тока 24-35 - симисторЫэ встречно-параллел но включенные тиристоры или транзис торы с последовательно включенными диодами, транзисторы, включенные в диагонали постоянного тока диодных мостов. На фиг.З диаграммы представляют формы импульсов на выходе следующих элементов системы управле ния преобразователем: 74 - задающег генератора; 75-98 24--канального кольцевого распределителя импульсов 99- логического элемента 39 12ИЛИ, 100- элемента 58 НЕ; 101, 102 прямого и инверсного выходов тригге ра 38 103 - элемента 60 2И; 104 элемента 61.2И.; 106 - элемеитя 63 211ПИ (импульсы управления к,;,-- гни 1.,2), 106 - элемента 59 НЕ (импульсы управления ключами 3,4)J 107 - логического элемента 40 12ИЛИ, 108 элемента 67 НЕ} 109,110 - прямого и инверсного выходов триггера 38j 111,- элемента 69 2И; 112 - элемента 70 2Щ 113 - элемента 71 НЕ (импульсы управления ключамич,5,6), 114 - логического элемента 68 НЕ (импульсы управления ключами 7,8). На фиг.4 изображены следующие диаграммы: 115-116 - формы нап яжений на обмотках основного и вспомогательного трансформаторов соответственно 117-128 - импульсы управления - ключами переменного тока 2435 соответственно 129 - форме. выхОД ноге линейного напряжения UAJ, ftpe образователя, Устройство работает следующим образом. Задающий генератор 36 формирует последовательность импульсов 74 (фиг.З), которые поступают на вход 24-канального кольцевого распределителя 37 импульсов. На его выходе формируется 34 последовательности импульсов 75-98 Импульсы с выходов 1,4,5,8,10,11,14,15,17/20,21,24 каналов распределителя 37 импульсов суммируются с помощью первого логического элемента 39 12ЙЛИ и поступают на первый вход 54 первого комбинационного устройства 55. Д)1Я получения 12 входов у элемента 12ИЛИ могут использоваться расширители по ИЛИ. Суммарная прямая последовательность импульсов 99 поступает на один из входов первого элемента 60 2И и на вход первого элемента 58 НЕ. С выхода последнего инверсная последовательность импульсов too подается на один из входов второго элемента 61 2И. Одновременно передним фронтом выходного импульса первого канала распределителя 37 импульсов триггер 38 устанавливается в состояние 1, которое сохраняется в течение 24 периодов работы задающего генератора 36, что соответствует полупериоду выходного напряжения преобразователя. Сигналы с прямого 101 и инверсного 102 выходов триггера 38 поступают соответственно на второй 36 и третий 57 входы комбинационного устройства 55, которыми являются входы элементов 60 и 61 2И, При 3Tot-f скгкйл 1С2 с инверсного выхода триггера 38 запирает элемент 61 2И, а сигнал 101 прямого выхода обеспечивает прохождение последовательности импульсов 103 с выхода элемента 39 12ИЛИ через элемент 60 2И, элемент 62 2ИЛИ ка первый выход 63 комбинащ онного устройства 55. Чбреэ 24 периода работы задающего генерато ра 36 триггер 38 переключается в состояние О, элемент 60 2И запирается, а инверсная последовательность импульсов 104 с выхода элемента 58 НЕ проходит через элемент 61 2И, элемент 62 2ИЛИ, на 63. Таким образом, в течение периода выходного напряжения преобразователя на выходе 63 формируется последовательность импульсов 105, которая усиливается блоком 53 буферных усилителей и поступает на управЛя{о1цие входы ключей 1,2 основного инвертора. Кроме то)го, импульсы с вы хода 63 инвертируются вторым элементом 59 НЕ (диаграмма 106) и через второй выход 64 комбинационного устройства 55 поступают на вход блока 53 буферных усилителей, а затем на управляющие входы ключей 3,4 осйовно го инвертора. С помощью второго логического элемента 40 12ИЛИ и второго комбинационного устройства 65 аналогично формируются импульсы управления ключами 5,6 и 7,8 (диаграммы 113, 114) вспомогательного инвертора. Принцип их формирования поясняется с помощью диаграмь 107-112. В резуль тате работы основного и вспомогатель ного инверторов на обмотках трансфор маторов 9 и 10 создаются переменные напряжения, формы которых представле ны на диаграммах 115, 116 (фиг.4) соответственно. Кроме того, выходные импульсы со ответствующих каналов распределителя 37 импульсов суммируются с помощью логических элементов 41-52 4ИЛИ,уси ливаются блоком 53 буферных усилите лей и поступают на управляющие входы ключей переменного тока 24-35 (диаг раммы 117-128). Причем импульсы, со ответствующие диаграмме 117, подаются на ключ 24, диаграмме 118 - на ключ 25 и т.д. Дпя полу-чения выходного напряжения преобрйзойателя, близкого по форме к синусоидальному, амплитуды его ступеней выбираются из условия исключений гармоник, близких к основанию. При этом амплитуда -и ступени выходного линейного напряжения еделяется следующим образом: UrUm-smCr -2|), где т - амплитуда аппроксимирующего ступенчатого напряжения синусоиды, преходящей через середины горизонтальных участков ступеней. Кроме того, при формировании трехфазного йапряжения с NS 24 для амплитуды ступеней вьшолняются следующие равенства: ЦЧ1й-и з, , ,,, U UB-U; Для получения напряжения с указанными амплитудаьм ступеней величины напряжений на секциях вторичной обмотки основного трансформатора и на вторичных обмотках 18-23 ( вспомогательного трансформатора должны быть связаны с амплитудами ступеней выходного линейного напряжения следующим образом: Ucii (, UcMg 0.5 (, Uc., 0-5 )-, - o.S (Ui -игУ и,.5().Uou3-o5(llg-UsV Uc.5 OS (),Uoz- -O.S (). Uwe 05(),Uoii -OS CU,2-Uqy Uen 0.5 (и,о4-ид Uo2b- 0-5 (U, -U,o Дб Uci(Uc/,2-Uei )- - напряжение на .секции между (У-м и средним (11) выводом вторичной обмотки основного трансформатора (фиг.1). Полупериод выходного напряжения преобразователя можно разбить на 24 равных интервала (элементарные ступени) . На первом интервале замыкают ключи 24,34, диаграммы 117,127. При этом через замкнутый ключ 24 к выходным выводам А и В преобразователя прикладывается разность напр жений секции с выводом 12 обмотки основного трансформатора и обмотки вспомогательного трансформатора: Идбл - 0,5 (U 1- U) -O. , к выводам Ь,с через ключ 34 - разность напряжени секции с выводом 16 и обмотки 22: Ufeci-, Uci6-Uoz2 -Q5(:U U,iV6,5{U,i-Uq)-Uq к выводам С, Ai UcAr4U46,i((UrU9) и, В результате на первом интервале формируются первая положительная д вятая отрицательная и вЬсьмая полож тельная ступени линейных напряжени UAB,U6e.,U(jA соответственно. На втором интервале меняется полярность напряжений на обмотках основного и вспомогательного трансфор маторов диаграммы 115, 116, замыкают ключи 25, 35 диаграммы 118, 128 К выводам А S прикладывается разность напряжений секций с выводо 13 и обмотки 197 равная UAM Ucii-Uo q-0.5(U2-U5)-Q,5(U.,-UOк выводам В I С - разность напряжений секции с выводом 17 и обмоткИ 23: Uftci с1 -Uoz% -0.5()v O.SdJ -U ojtr-U/fo к выводам С. UcA2-(UA6i.U6ei)--(U2-U,o)т.е. на втором интервале формируютс вторая положительная, десятая отри цательная, седьмая положительная ст пени линейных напряжений, На третьем интервале меняется полярность напряжений на обмотках вспомогательного трансформатора, а замкнутыми остаются те же ключи, поэтому выходные линейные напряже ния преобразователя становятся равн ми UAfe, Uc.i,Uai 0-5(Ui-UjV f0.5(UrUO U2, Ubc-ъ -Uc-i Uoaъ ).0,5(U rU -U1U A i - С ОАЬ3 Ubc ь - - и,,-U V Об 614 , н этом формируются третья положитепьная, одиннадцатая отрицательная и шестая положительная ступени линейных напряжений Ц, DEC. QA На следующих интервалах работа преобразователя происходит аналогично указанному в соответствии с формами напряжений на обмотках трансформаторов и диаграммами 41мпульсов управленияключами. В результате работы преобразователя на его выходе формируется трехфазное 24-ступенчатое напряжение, форма которого представле.на на фиг.4 (диаграмма 129). Подключение любой ветви схемы с помощью ключей переменного тока обеспечивает возможность прохождения тока в двух направлениях и постоянство разностд потенциалов фаз в течение каждого интервала. Это обуславливает работоспособность преобразователя При любом коэффициенте мощности нагрузки с неизменной формой кривой выходного напряжения. Предлагаемый преобразователь по сравнению с прототипом имеет примерно на 30% меньшую массу и габариты, так как основной трансформатор работает на частоте в 4 раза, а вспомогательный в 2 раза выше, чем в прототипе, имеет лучшую форму кривой выходного напряжения, в которой, например, при N 24 содержатся высшие гармоники с порядковыми номерами D 47, 49, 95,97,..., а коэффициент гармоник этого напряжения Kf 3,78%. В выходном напряжении прототипа содержатся гармоники более низкого порядка, а Kf 7,57%. Предлагаемый преобразователь также обладает более высоким КПД и быстродействием, жесткой внешней характеристикой, лучшей симметрией выходных напряжений, независимостью их от величины и характера нагрузки, отсутствием возможных автоколебаний в системе преобразователь-нагрузка за счет исключения выходных фильтров, позволяет практически полностью компенсировать реактивную мощность нагрузки при любом коэффициенте мощности нагрузки, передавая ее из фазы в фазу, т.е. уменьшить емкость конденсаторов, устанавливаемых на входе преобразователя. Критический коэффициент мощдит полная компенсация реактивгс.ч мощности, минуя источник постояннонапример, при N 24 до 0,065 вместо 0,131 в прототипе.

IIIIIIIIIHllllllllHIIIIMHMMIHIMIIinil

DQ.

nn

лD

1 n nn nn П n n nn nn П r

n nn n nn n n nn n nn n

1 n nn ПП n n

nmnnnnnnnnnnnnn

n nn n nn ПП n nn nn n n

in nnnnnnn ППП pnnnnnn ПП

nr-innn pnnnn nnnnh ППППП

hn ППП ПППП nn

nnnnn nnnnn

-in nnnnnnn nnnnnnn nnnnn nnnnn nnnnnnn nnnnnnn nn

JL

J3a

n CL

nn

nn

m nn n nn n

Фи.г.З

1 П

1/1 п

п

п п 11

ri

fi г п

in п

п п.

rl

1 m n

п п п

п г

п г

п

п п

п п

п п

пп п

п п

t t

п п п

п fi

п п

п п

n

n

t t t

n n n

n n

Ф«гЛ