Преобразователь переменного трехфазного напряжения в трехфазное переменное Советский патент 1985 года по МПК H02M5/257 

СП

Изобретение относится к электротехнике, в частности преобразовательной технике, и может быть использовано, например, в качестве плавнорегулиру емого источника трехфазного найря ения с близкой к синусоидальной формо тока нагрузки.

Целью изобретения является упроще ние и улучшение массогабаритных показателей.

На фиг.1 изображена принципиальна схема предложенного устройства; на фиг.2 - временные диаграммы напряжений и таблица очередности замыкания ключей,

Устройство (фиг.1) содержит автотрансформатор 1, ключевой коммутатор 2 и две группы выводов З-З и для пофазного подключения трехфазной нагрузки 9, причем группа выводов 3-5 подключена к вьтодам А,В и С для под ключения питающей сети. Обмотка автотрансформатора 1 с началом 10 и концом 11 имеет промежуточный вывод 12. Ключевой коммутатор 2 состоит из од- нонаправленных управляемых ключей 13-26, причем встречно-параллельно включенные пары однонаправленных ключей образуют двунаправленные ключи 13 и 14, 15 и 16, 17 и 18, 19 и 20, 21 и 22, 23 и 24, 25 и 26. Все выводы 10-12 обМО тки ав то трансфо рjNiaTopa 1 через эти двунаправленные управляемые ключи соединены с вьшо- дами 6-8 для пофазного подключения нагрузки 9.

На фиг.2 обозначены временные диаграммы напряжения питания фазы А ид , шесть потенциально возможных напряжений Uj-Uyj и пример напряжения фазы А , сформированного из отрезков .шести синусоид U,. при замыкании управляемых ключей согласно таблице, диаграмма напряжения обмотки автотрансформатора . Кривые напряжений нагрузки фазы В и фазы С аналогичны кривой сдв1Шуты соответственно на угол и 2f/3.

Устройство работает следующим образом.

В каждый момент времени во включенном состоянии находятся в общем случае три ключа (один ключ в каждой фазе). Соответственно один из выводор 6-8 группы вьшодов для пофазного подключения нагрузки соединен с промежуточным вьшодом 12, а

два остальных вывода второй группы соединены с началом 10 и концом 11 обмотки автотрансформатора через двунаправленные управляемые ключи. Так как в идеализированном случае суммарная намагничивающая сила обмотки автотрансформатора равна нулю, то это позволяет при анализе работы пренебречь намагничивающим током. Соответственно ток включенного двунаправленного ключа, соединяющего промежуточный вывод обмотки автотрансформатора с одним из вьшодов второй группы для пофазного подключения трехфазной нагрузки, в обмотке автотрансформатора разветвляется на две составляющие, которые по направлению противоположны и по абсолютной величине обратно пропорциональны числам витков соответствующих .частей обмотки автотрансформатора. При этом ток промежуточного вьшода обмотки автотрансформатора одновременно является током нагрузки одной фазы, а токи в частях обмотки автотрансформатора - соответственно токами нагрузки остальных двз фаз.

Регулирование величин токов и напряжений нагрузки достигается, как и в известных схемах фазового регулирования, изменением сдвига фазы включения управляемых ключей относительно напряжения питания. При этом регулирование возможно как от- стающим, так и опережающим током.

Рассмотрим интервал работы, когда включены ключи 16,17 и 24. В этом случае центральный вывод 12 обмотки автотрансформатора через ключ 17 подключен к фазе А, а начало 10 и конец 11 через ключи 16 и 24 подключены соответственно к фазам В и С

Ток фазы А 1д в обмотке автотрансформатора разветвляется на две равные и противоположно направленные составляющие, являющиеся одновременно токами нагрузки ij и i в фазах

В и С (-ig -ic -2 ift 2 R

где R - сопротивление нагрузки. Требуемый 12-пуЛьсный режим, обеспечивающий формирование напряжения на нагрузке из отрезков синусоид определенной амплитуды, сдвинутых между собой на 30 эл.град. исключающее из тока нагрузки все высшие гармоники ниже 1 1й, можно получить подходящим выбором комбинаций замыкания уп-- к линейному напряжению У-д , так. что равляемых ключей (фиг.2). Например,. в фазах А и. С токи 1д -i « при замыкании ключей 17 и 22 сопро UCA

тивления нагрузки в фазах А и С со- -2R двинуты на 30 эл.град. по

единены последовательно и подключеныj сравнению с иредьщущим интервалом.

1175010

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ ПЕРЕМЕННОЕ, содержащий однофаз ный автотрансформатор с промежуточным выводом, крайние вьтоды которого через соответствующие двунаправлен ные ключи связаны с различными пара- ми вьшодов из первой группы выводов . для пофазного подключения нагрузки, при этом вторая грзшпа выводов для пофазного подключения нагрузки связана пофазно с выводами для подключения питающей сети, отличающ и и с я тем, что, с целью упрощения и улучшения массогабаритных показателей, промежуточный вывод однофазного автотрансформатора вьшолнен в виде средней точки обмотки и соединен i через введенные дополнительно три двунаправленных ключа с всеми вывода(Л ми из первой группы выводов для по- фазного подключения нагрузки.

Очередность замыкания KflH} ei 1J...26

Фиг.2