Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное напряжение Советский патент 1988 года по МПК H02M7/5395 

4 10

to

со

4ib

to

IPULf

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания электропри- вода для преобразования постоянного напряжения з трехфазное квазисинусоидальное.

Цель изобретения - улучшение фор-. мы выходного напряжения.

На фиг, 1 представлена принципиальная схема силовой части преобразователя; на фиг. 2 - то же, блока управления преобразователем; на фиг.З - диаграммы, поясняющие принцип работы преобразователя.

Силовая часть преобразователя (фиг. 1) содержит однофазный инвертор, выполненный на ключах 1-4. Выход инвертора нагружен не первичную обмотку трансформатора 5. Выводы секций 6 и 7 вторичной обмотки трансформатора 5 соединены через ключи 8 - 16 переменного тока с выходными выводами А, В и С преобразователя.

Блок управления (фиг. 2) преобра- 3ователем содержит задающий генератор 17, выход которого связан через триггер 18 и блок 19 буферных усилителей с управляющими входами силовых ключей 1-4 инвертора. Кроме того, выход задающего генератора 17 подключен к входу девятикального распределителя 20 импульсов, выходы которого соединены через логические элементы ИЛИ 21 - 29 и блок 19 с управляющими входами ключей 8-16 переменного тока. Причем каналы рас- пределителя импульсов с номерами +2i-5 соединены через логические элементы ИЛИ 21-23 И блок 19 с управляющими входами ключей 8-10 первой группы, где ,2,3 - номер выходного вывода преобразователя, с которым связан силовой вывод данного ключа, ,2,3. Ключ В связан своим силовым выводом с первым выводом преобразователя (фазой А),поэтому, полагая для него ,2,3, получают соответственно , 5, 7, где N - номер канала распределителя импульсов, с которыми связан управляющий вход данного ключа. Ключ 9 связан с вторым выходным выводом преобразователя (фазой В), поэтому для него , 1 1,2,3, т.е. ,11,13. Так как распределитель импульсов девятиканапь- ный кольцевой, то , 11, 13 это соответствует тому, что управляющий вход ключа 9 связан с девятым, вторым

0

и четвертым каналами распределителя импульсов. Ключ 10 связан с третьим выходным выводом преобразователя (фазой С), поэтому для него , ,2,3, т.е. ,17,19, что .соответствует ,8,1. Каналы 6m+j- 2 соединены через элементы 2ИЛИ 24 - 26 с управляющими входами ключей 11-13

0 второй группы, а каналы 6т + 2К-6 - через элементы 4ИЛИ с управляющими входами ключей 14 - 16 третьей группы, где , ,2,3,4. Диаграммы 30 - 52 представляют формы импульсов

C на выходах следующих элементов; 30 - задающего генератора 17; 32 и 31 - прямого и инверсного выходов триггера 18 (импульсы управления ключами 1,4 и 2,3 инвертора); 33 - трансформатора 5; 34 - 42. - распределителя 20 импульсов; 43-51 - элементов ИЛИ 21-29 (импульсы управления ключами 8-16; 52 - преобразователя (форма выходного фазного напряжения).

5 Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 17 (фиг. 2) формирует последовательность импульсов (диаграмма 30, фиг. 3). которая поступает на вход триггера 18 и вход девятиканального распределителя 20 импульсов. Сигналы 31 и 32 прямого и инверсного входов триггера 18 усиливаются блоком 19 буферных усилителей и поступают на управляющие входы си5 ловых ключей 1, 4 и 2,3 инвертора. Выходные сигналы 34-42 распределителя 20 импульсов суммируются элемен- тами ИЛИ 21 - 29, усиливаются блоком 19 и поступают на управляющие входы ключей 8-16 переменного тока (диаграммы 43-51 соответственно). В результате работы .инвертора на обмотках трансформатора 5 4 ормируется прямоугольное напряжение диаграмма 33), а на фазе нагрузки при соединении ее звездой - пятиступенчатое напряжение (диаграмма 52). Амплитуда ступеней с первой по пятую последнего равg ны , и, --, -, 2U, где и - амплитуда напряжения на секции 6 трансформатора 5. При этом амплитуда напряжения на секции 7 равна 2U, т.е. проме- жуточньй отвод вторичной обмотки

5 трансформатора делит ее по числу витков в отношении 1:2. Полупериод выходного напряжения преобразователя можно разделить на девять равных

0

0

5

интервалов. На первом интервале замыкают ключи 10, 11, 15 (диаграммы 45, 46, 50, фиг. 3). При этом через замкнутые ключи 11 и 15 к выходным выводам А и В прикладьшается напряжение секции 7 равное 2U. К выводам С, А через ключи 10 и 11 прикладывается напряжение секции 6 равное U, к выводам С, В - сумма напряжений секций 6 и 7 равная 3U. При этом фазные напряжения нагрузки, соединенной звездой, равны

2U-U

3

печивает возможностью прохозвдения тока в двух направлениях и постоянство разности потенциалов фаз в течение каждого интервала. Это обуславливает работоспособность преобразователя при любом коэффициенте мощности нагрузки с неизменной формой кривой вьтходного напряжения.

1Р

Формула изобретения

и,

УйВ:1У А.

3.

и

3

и,

Уй5.1УАв 13у-2у

и,-(ид+и„) и,

Преобразователь постоянного напря- 15 жения в трехфазное квазисинусоидальное напряжение, содержащий однофазный инвертор повышенной частоты с выходным трансформатором, каждый конец и промежуточный отвод вторичной

формируются первая положитель- 20 обмотки которого соединен с каждь1М

из выходных выводов преобразователя через ключ переменного тока, и блок управления с задающим генератором, распределителем импульсов и триггером, выходы которых через буферные усилители.соединены с управляющими цепями ключей инвертора и ключей переменного тока, отличающий- с я тем, что, с целью улучшения формы выходного напряжения, отношение числа витков секций вторичной обмотки выбрано равным 1:2, выходные каналы распределителя импульсов с номерами 6m+2i-5, 6m+j+2, 6m+2K-6 35 соединены через логические элементы ЗИЛИ, 2ИЛИ, 4ИЛИ и буферные усилители с управляющими входами ключей переменного тока, соединенных соответственно с крайним выводом вторичной

т,е

ная, четвертая отрицательная и третья положительная ступени фазньсс напряжений Цд ,11, и,

На втором интервале меняется полярность напряжений на обмотках транс- форматора 5, замыкают ключи 9,14,16. К вьгаодам А и В через ключи 14., и 9, а к выводам С и В через ключи 16 и 9 прикладывается сумма напряжений секций 6 и 7 равная 3U, При этом выводы С и А замьжаются накоротко через ключи 16 и 14, Фазные напряжения становятся равными

зи-0 .. .. -зи-зи

30

и, Ub 3

и -(U-2U)U, с

-2U,

В результате формируются вторая положительная, пятая отрицательная и вторая положительная ступени фаз- ньк напряжений. На следующих интерва- 40 обмотки выходного трансформатора со лах работа преобразователя происхо- стороны меньшей секции, с отводом и дит в соответствии с формой напряжения на обмотках трансформатора 5 и

с другим крайним выводом обмотки, где ,2,3 - номер выходного вывода преобразователя, с которым соединен снимпульсов управления ключами (фиг, 3)

печивает возможностью прохозвдения тока в двух направлениях и постоянство разности потенциалов фаз в течение каждого интервала. Это обуславливает работоспособность преобразователя при любом коэффициенте мощности нагрузки с неизменной формой кривой вьтходного напряжения.

1Р

Формула изобретения

35

30

обмотки выходного трансформатора со стороны меньшей секции, с отводом и

с другим крайним выводом обмотки, где ,2,3 - номер выходного вывода преобразователя, с которым соединен сн

Изобретение относится к электротехнике. Цель - улучшение формы выходного напряжения. Устройство содержит силовую часть, выполненную на ключах 1 - 4 и трансформаторе 5, выводы вторичной обмотки которого через ключи переменного тока 8-16 соединены с выходными выводами. На обмотках трансформатора 5 формируются последовательности импульсов напряжений различных гармоник. Подключение любой ветви схемы с помощью ключей переменного тока обеспечивает возможность прохождения тока в двух направлениях и постоянство разности потент .иалов фаз в течение каждого интервала. 3 ил. с (Л

Подключение любой ветви схемы с 45 ловой вывод данного ключа; ,2,3; .помощью ключей переменного тока обес- ,2j ,2,3,4,

фаг. г

шишлши:

jI

I I

t i I 1 I I t

n t

J ±

(

t

t

t

Pas. 3