Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное напряжение Советский патент 1991 года по МПК H02M7/539 

Изс р тениг относи гсч к w встреть у и и- &е и может быть использовано в системах вторичногс тпрк -ропитаиия и этектриорм- вода.

Цель iiooop тенич - говышь и ва выходное напря еь 5Я пуйм ум-лпь е- ния егс хлэфф щчентл ,-лрмоник

Hs v- гэдс лглена прмни,пиаль- ная охем преобрг этеля, на фиг. - пг Г- цлп .альная схема блоха уг.равлру ,i пре г зэовэтелем- на фиг 3 - диаграммы с.-:яю..цие принцип работы преобрз о -ыюоя, а фиг 4 таблица истинности - м фчемсго постоянного ла поминаю1че устройства

Силе -п. Э„ть греобразователя (фиг. 1) содерж-гг -елочной и вспомогательный однофазные MHtw.pu ры, выполненные соответственно на ключах 1-4 и 5-8, Выходы инверторов нагружены на первичные об- мотки основного и нспомогательного трансформаторов 9 и 10. Секции 11-22 основного трансформатора 9 и вторичные обмотки 23- 34 вспомогательного трансформатора 10 соединены чорез ключи 35-46 переменного тока в зам -нутый треугольник, вершины которого образуют выходные выводы А, В, С преобразователе.

Блок управления преобразователем (фиг. 2) содеожит задающий генератор 47, выход котогх го подключен к входу двоичного счетчика 38 им ульсоь с коэффициентом пересчета, равным 36. Выходы счетчика 48 нагружены на адресные входы программируемого noc-эянного запоминающего уст- ройства 49 Вьходы 50-65 последнего соединены через триггер 66, логические элементы НЕ 67-72, элементы 2-2И-2ИЛИ 73-75 и блох. 76 буферных усилителей с уп равляющими входами силовых ключей пре- образователя, причем номера выходов блока 76 соответствуют номерам ключей, к которым они подключены.

Диаграммы 77-98, представленные на фмг. 3 соответствуют формам импульсов на выходах следующих элементов:

77 - на выходе задающего генератора

47;

78-83 - на выходах элементов 73- 75 и 70-72 (импульсы управления ключами 1-8 основного и вспомогательного инверторов соответственно);

84 и 85 - на выходах трансформаторов Э и 10;

86-97 - на выходах 54-65 элемента 49 (импульсы управления к/ -очами 35-4 соот аетственно);

98 - на выходах преобразователи (фор- -18 выходного фазнрго напряжения).

Преоораюватель работает следующим образом

Зада;- щии rf-чера -ор 4 формирует по- -ледувательност. импульсов 1 (фиг. 31. которая поступает н-г ь, од двоичного счетчикя 8 с коэффициентом пересчета, равным 36 С аы/ода С--Х чикй 48 импульсы поступают н .дпргные влодь программируемого по CTiMHHoro запоминающего Y гройсть 4°, логические состояния зьходьв 50-65 ото- 9Oti- в V-I BHCHMOCIH от кода адреса

аи)| ,чы з габ.г ии,е , стинног.ти (фиг 4) Рыходы элемента 40 нагоужены на входы б/юг т б pHt л сияитег м, ричем уровень О на го чУи,; л обеспечивает закрытое состояние силового ключа преобрпзосатепч а уг.овень - открытое. Rnflv вриод вы/одного напряжения 98 преобразователя можно разделить на 36 равных интервалов, что соответствует 36 логическим состояниям элемента 49.

В первом интервале с, выхода 50 элемента 49 сигнал 1 (фиг 4) устанавливает триггер 66 в состояние 1, которое сохраняется в течение первиго полупериода выходного напряжения преобразователя. Выходные сигналы триггера 66 управляют работой элементов 2 2И-2ИЛИ 73-75, через которые проходят сигналы с выходов 51-53 на управляющие входы ключей 1-4 и 5-8 основного и вспомогательного инверторов. Г выходов 51 и 52 элемента 49 сигналы 1 проходят через от кры гые сигналом триггера 66 элементы 2-2И-2И ПИ 73 и 74, усиливаются блоком 76 и отпирают ключи 1, 4 и 5 основного и вспомогательного инверторов. С выхода 53 элемента 49 сигнал О запирает элементы 2-2И-2ИЛИ 75, а следовательно и силовой ключ 7 Выходные сигналы элементов 2-2И-2ИЛИ 73-75 инвертируются элементами НЕ 70-72 и запирают силовые ключи 2, 3 и 6 Vя отпирают ключ 8 Сигналы Ч с выходов 55 и 64 элемента 49 отпирают ключи Зь и 45 переменного тока Остальные кпючи 45. 37-44 , 46 переменно- i о тока заперты cm чалами О с выходов 54 56-63 и 65 элемента 49. Формирование им- пульиов управления силовые ключами на следую цих интервалах происходит аналогично описанному в соответствии с рам- мзми 77-98 (фиг 3)и таблицей истинности элемента 49 (фиг 41 В результате ps krm инверторов н& «.ах трансформаторов 9 и 10 формирую с напряжения 84 и 85 (фиг. °0- а на фазе нагрузки соединенной вез- дои, - 18 ступенчатое напряжение РО Для получения формь. выходного наряжения, представленной на диаграмме 98 напряже Ий на каждой из секций 11, 15 и 39 осиоа- ного трансформатора Ьыть

2U на остальных секциял - 3U а Нг пр же нио на каждой ис вторичных обмок 23 34 пспомпгятельногс трансформатора 10 рав но U Тзкнч, ооразем числа втирич ной обмотки вспомогательно го трансформатора 10 и -ислз тигков первой и послздующил секций к що вториннои обмотки j JOB it T грзь фирм чтг л Q должны

ОТНОСИ УДу ГООСИ «ЯК 1 2 ,

С 1пгз, с/ем преоРоатомате я ее if, о юш обозом

На i ъом t 1 г 01- зле з . t .с)Ю t ч 1 Ь Ь ЗЯ и Т о o,JMM,, /е 8° 3/ 6 фш 3) Пэи -но vi цер 1 о -к н/тч и кг ,

36 К ПЫХО1М 1Н i If J.li - В ПР 1,НШа

геля тр,(1 1Д вается 1 ебр i уь-,-т н пряже -1й ч -f ocij( . jr -иан - фо J )f)t тки 1 го трчнсформа,. MI i1 выводам В Г чере, к/т j4H и 45 о)к рн- ическс сумма напряжении секции 11 13 и 19 20 s обмоток 24 и 33 ра пая f n Jj а к вывод м Г, А через ктк ч 45 су ма нэп. я жений секций 19 и 20 и обмотки 3 равняя 6U Г ри этом фачные напряжения нчгрузки соединенной чвездой оггьетстаенно оав- нымл ,

,, l|AB UrA 7 U

ид - з3

URC - UAB -- т

13 U 3

-.r;U

3 JO

UC (UA UB)те формируется первая пол икигепьче - тринадцатая отрицательная и двенч-читая положительная „тупен фазных наиря е ний UA, (JB, Uc

I а тором интервчпе емьстс П и Ь за 1ыкают кто 7 при это ис ,етагг ятр хсение на обмотках 23 34вспоч)ган ьного трансформс-тора 10 Чер° клю- 36 вм ю дам A, S прикладывается сумма i n ЯЖР- ний 1|1-13 сзвнтч P С через ключи JP и 46 суммй нзприж (ии секций 11-13 и 19 20 рарная ( 1°U) i к в С, А д рез люч4Ь сумм3 г тч жении секции 19 и 2) равь гз и o-i пиь

напряжения v . знпвятс равными U -7U, 6U, т е формируются вторая положительная , четырнэдцэ гяя oi рицательна и одиннадца- .S-I пгпожительная ступени фазных напря- жени1 UA UB 1 с

На следующих интервалах работа про- и( ходит аналогично описанной в соответст- ьи -: с диаграммами /7 98 ( 3) и таблицей ИСТШНРСТИ лрмента 0 (фиг 4)

гТодклч ч -/)е тюбой eeijn счемы с по- упр-ньляемл ключей друх торон пг °пог имос тгО обос °чиаэег tjjM KHOCib po ( токз ч двух на (равлььнях ю г ii tTro с потен чиалоо фа.- и т -.тервал,-) ооо« с - Л OiOcnocoL1 nc гь T OP r пя рм /, ( 6viM ко ффицирп те «(4ioc -1 наггуки г

vpri ПЫХОДНО1 О Hdn ИЯ

Р пред )M фоо мируетсч фазное напряжение с -.ислом сту 9 () в четверти периода т е по отношению к прототип/ уменьшается коэф финне JT гармсник

изобретем ИР Преобразосчтепь попсян ыо напря женич в (но квязи( ivco/да/ ьное иаи -кепие1 U ь4п о 7 г. и

d ю и и с т темс це i э п чышения

ка ост о «J,TH i-tai p и г-утем vs-t buiehHi ,циент . ярмо.к к жfldv /о Т Pri d L OOh t К СПОРНОГО

трансформатора в.- )г IM n j| чгщ до то, HHTPT HSJ OTtL/дое г е J люЬ ) .,елое

исло каждый Koropt - через еве 1енчы постраоватьяоно соедиие bt дтполни IP |Ьную вторичною Охотку - гпомогатель ного тра.(гфсг 5тора и MIIOM пер конного

ока подклк чен( t входному ДРЧНОЙ фао- пр оПразои IT , d тношо1 числа

игков етори нои обмотай E.,oraтeльнo оггзтспэ первой е ц втори it с i j ui новног j транс- форь ор ( -. л и иной одним ич BLJE одов нопо ре/ стее i о сыходным выводом пре

1 К Чь t TV ВИТКОВ КТЖДО 1 ИЗ

/:N+1 „гальн i екцин ыторич г i r бмогки 0( ионного Tpai гфор iTopa г а ю I 3

to

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода. Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения путем уменьшения коэффициента гармоник. Преобразователь содержит основной однофазный инвертор на ключах 1-4 с основным +° 9 трансформатором 9 и вспомогательный однофазный инвертор на ключах 5-8с вспомогательным трансформатором 10. Вторичная обмотка каждой фазы основного трансформатора 9 paздeлeнd на секции 11-22 посредством отводов, подключенных через вторичные обмотки 23-34 вспомогательного трансформатора 10 и ключи 35-46 переменного тока к выходным выводам А, В, С преобразователя Миспс витков каждой вторичной оомотки 23 J4 число витков секций 11. 15, 19 вторичной обмотки основного трансформатора 9 и число витков секций 12-14, 16-18, 20-22 вторичной обмотки основного трансформатора относятся как 1 2.3. При определенном алгоритме коммутации кпючей 1-8 и ключей 35-46 переменного тока на выходе преобразователя формируется восемнадцатиступенчатое квазисинусоидальное фазное напряжение. 4 ил. Ё VJ О ю СП g ю

JVVlr tlW- oW

I ll- U II J I f/

L J U I1 ТI 1I U I J I

LJ uvri u .r /

i j i;uu cu-CT i i /

1 i M 111 rmimn n rnrmrrrrmrrrrn MCI j i

I

/

I

гу

Sh

ih Л

99

to

WSZOIl

У

Ko.j utyeca

/ ,г оf в i и r

S7

.

0 rff i0 0 ±i s LA /r/ /i

.x i ч Г j i У ,

9

-r/ if1 C .rpfrpfii,/,

« i I Ј & s (

/ i I I - L -i -i

i , О I .1 i Л i Л

5/,С 0

i // i /

//1 i) V,

-,. t , f- .1

-I

//I

о

f л J Ј 0

i -., - - -t-r

7

/-/(- ,

/y f/

fa 1/Ijl J x - IJ P J 7Т 7 / .

//, /l/T/ ,I/r

CL /. Ь i Јv- l 7 2 ,

3 0.i .

tl rt (

/(7 /

/ jVT/1

.

0ч /

/ffi0

с &

i

i:У

f-± : J &-J-. . i I/J i. f L T ; 7 iX IX I С I t/ J

r /s Я /1/1 r V/ JT/

/,

Vl Г

sT &j

t 7 c

/

/ /

i 0 3

- ;t :T-7-t -+ - -т Tt ;

, 7 J/

V V /

; v /i

-v1

o,

.

c

0 0 -ЈL#I0.

i Ј. J- 1 i. u Ј J Ц-ЈШ0 2$ ,0 с

/ щЛ LLtI0 1 ГЛ 4

)1,c i

1 7

Г

0

- ,

// Л f « -1

J ;2

i :

1 C(. .

v

j / / /

7

2 ,

0.i .

(

i:У

с &

/,

Vl Г

-т Tt ;

o

.

0 0 -ЈL#I0.

J Ц-ЈШ0

4

)1,c i

1 7

: /

T /lr . J4

Г

0

- ,

oi2

;7 Г ..i