Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное напряжение Советский патент 1989 года по МПК H02M7/5395 

I Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано / b системах вторичного электропита- Ьия и электропривода. Цель изобретения - повышение каче тва выходного напряжения путем уиен ения коэффициента гармоник.

На фиг. 1 представлена принципи- Ешьная схема силовой части преобра- зователя; на фиг. 2 - принципиальная схема его системы управления; на фиг. 3 - диаграммы, поясняющие принцип работы преобразователя.

Преобразователь (фиг. 1) содер- жит однофазньп: инвертор, выполненный на ключах 1-4, выход которого нагружен на первичную обмотку трансформатора 5. Секции 6, 7, 8 вторичной обмотки трансформатора 5 подключены че рез ключи 9-19 переменного тока к выходным выводам А, В, С преобразователя.

Блок управления (фиг. 2) преобразователем содержит задающий генера- тор 20, выход которого соединен через триггер 21 и блок буферных усилителей 22 с управляющими входами ключей 1-4 инвертора. Кроме того, выход задающего генератора 20 под- ключен к входу двоичного счетчика 23 импульсов., нагруженного на адресные входы программируемого постоянного запоминающего устройства 24. Выходы 25-35 последнего соединены через блок 22 с управляющими входами ключей 9-19 преобразователя, причем номера выходов блока- 22 соответ- Iствуют номерам ключей, к которым I они подключены.

На фиг. 3 диаграммы 36-51 предста Iляют формы импульсов на выходах сле- I дующих элементов: 36 - задающего .ге- iнератора 20; 37, 38 - прямого и инве ;сного выходов триггера 21 (импульсы управления ключами 3, 4 и 1, 2 инвертора): 39 - трансформатора 5; 40-50 на выходах 25-35 устройства 24 (им- пульсы управления ключами 9-19); 51 - преобразователя (форма выходного фазного напряжения Ид).

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 20 (фиг. 2) : формирует последовательность импуль- : сов 36 (фиг. 3), которая поступает н вход триггера 21 и вход двоичного сччика 23, с коэффициентом пересчета, равным 15. Сигналы 37, 38 прямого и

Q

Q

5 Q

0

0

45

инверсного выходов триггера 21 усиливаются блоком 22 буферных усилите лей и поступают на управляющие входы ключей 1-4 инвертора. С выхода счетчика 23 импульсы поступают на адрес ные входы программируемого постоянного запоминающего устройства 24, логические состояния выходов 25-35 которого в зависимости от кода адреса представлены в таблице. Причем уровень О на входе блока 23 обеспечивает закрытое состояние силового ключа преобразователя, а уровень открытое. В результате формируются необходимые последовательности 40-50 импульсов управления силовыми ключами пеобразователя. При этом на обмотках трансформатора 5 формируется напряжение 39 (фиг. 3), а на фазе нагрузки, соединенной звездой, восьмиступенча- тое напряжение 51. Амплитуды ступеней равны и/3, и, 5U/3, 2U, 7U/3, 8и/3, Зи, 10U/3, где U- амплитуда напряжения на секции 6. Напряжения на секциях 7, 8 трансформатора 5 должны быть равны .2 U; т. е. числа витков секций 6-8 вторичной обмотки трансформатора 5 относятся между собой, как 1:2:2. Полупериод выходного напряжения 51 можно разделить на 15 равных интервалов.

На первом интервале в соответствии с таблицей истинности отпирают ключи 3, 4, 11, 14, 16, 17 (диаграммы 37, 42, 45, 47, 48). Через замкнутые ключи 11,, 16, 17 к выходным выводам

A,В прикладывается сумма напряжений секций 6., 7,. равная 3 U. К выводам

B,С через ключи 11, 14 прикладывается сумма напряжений секций 6, 7, 8, равная - 50, а к выводам С, А через ключи 14, 16, 17 - напряжение секции 8, равное 2и.При этом фазные напряжения нагрузки, соединенной звездой равны:

„ .UCA Зи-2у , у . А 3 3 3

и - У1с.УАв 63 3

Uc -( Uft Ue) Ц- ,

8U Т

т.е. формируются первая положительная, щестая отрицательная и пятая положительная ступени фазных напряжений ид,. UB, Ug .

На втором интервале замыкают ключи 1, 2, 12, 13, 15, 17, меняется

Ь -

полярность напряжений на обмотках трансформатора 5. К выводам А, В через ключи 12, 15, 17 прикладывается сумма напряжений секций 7 и 8, равная 40, к выводам В, С через ключи 12, 13 - сумма напряжений секций 6, 7, 8, равная - 5U, к выводам С, А через ключи 13, 15, 17 - напряжение секций 6, равное U. Фазные напряжения становятся равными U, -3U, 2U, т.е. формируются вторая положительная, седьмая отрицательная и четвертая положительная ступени фазных напряжений. На следующих интервалах работа преобразователя Происходит аналогично описанному в соответстви с диаграммами 36-50 (фиг. 3).

Подключение любой ветви схемы с помощью управляемых ключей с двухсторонней проводимостью обеспечивает возможность прохождения тока в двух направлениях и постоянство разности потенциалов фаз в течение каждого интервала. Это обуславливает работоспособность при любом коэффициенте мощности нагрузки с неизменной формой кривой выходного напряжения.

0

9388

Ф о

5

0

5

6рмулаизобретения. Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазнсинусои- дальное напряжение, содержащий однофазный инвертор, выходом подключенный к первичной обмотке трансформатора, вторичная обмотка которого содержит два промежуточных отвода, соединенных через первые два ключа переменного тока в общзто точку, крайние выводы вторичной обмотки трансформатора и указанная общая точка первых ключей переменного тока сое- динены через три группы вторых ключей переменного тока, по три ключа в каждой, с выходными выводами преобразователя, и блок управления ключами переменного тока, отличающий- с я тем, что с целью повышения качества выходного напряжения путем уменьшения коэффициента гармоник, промежуточные отводы вторичной обмотки трансформатора делят ее по числу { витков в отношении 1:2:2, а блок упт равления вьшолнен обеспечивающим формирование сигналов управления ключами переменного тока в соответствии с таблицей истинности.

м

J,

JS

JL

Л

J3

J J J JL

Ji //

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода. Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения путем уменьшения коэффициента гармоник. На выходе однофазного инвертора, выполненного на силовых ключах 1 - 4, включен трансформатор 5. Секции 6 - 8 вторичной обмотки через ключи переменного тока 9 - 19 соединены с выходными выводами преобразователя. Силовые ключи 1 - 4 коммутируются на частоте, в 15 раз превышающей частоту выходного напряжения преобразователя. Посредством коммутации по определяемому алгоритму ключей переменного тока 9 - 19 на выходе преобразователя формируется восьмиступенчатое фазное напряжение, аппроксимирующее синусоиду. Соотношение чисел витков секций 6 - 8 вторичной обмотки трансформатора 5 выбрано равным 1:2:2. 3 ил., 1 табл.

П П ri П П n n П гл

f t I 8 N t M I t I И I I 1

П n П Г1 n n П n :

n n n n n

n n n n n n

jn n n n n

XL

jn

n n n n n n

ji n n n n

n n ri n

n

nnprnriP nnnn; n Г1 n n n n n n n n i

0

49 5Q

, , m r i- Г-1

jczrt

SI

giuaZ

n n n n n

n n n n n n

jn n n n n

XL

n n n n n n

n n n

n n ri n

Г-1

jczrt