Многофазный преобразователь постоянного тока в переменный Советский патент 1982 года по МПК H02M7/515 H02M5/27 H02P13/16 

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть и.спользовано при разработках вторичных источников питания.

Известны преобразователи постоянного тока в переменный со ступенчатым выходным напряжением tl.

Недостатком известных преобразователей являются большие габариты и Q масса трансформаторов, работающих на-частоте выходного напряжения.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является многофазный преобразователь js постоянного тока в переменный, со ступенчатой формой выходного напряжения, содержащий инвертор с выходным трансформатором, отпайки вторичной обмотки которого подключены через ключи 20 переменного тока к фазным выходным выводам, схему управления, выполненную на кольцевом распределителе, ячейки которого через диоды подключены к первичным обмоткам трансформаторов управления, вторичные обмотки которых соединены с управляющими входами ключей переменного тока Г23.

Недостатком такого устройства является сложность построения схемы управления.

Цель изобретения - упрощение схемы управления.

Эта цепь достигается тем, что в преобразователе первичная обмотка трансформатора управления ключом, формирующим k-ую ступень выходного напряжения первой фазы, подключена через диоды к выходу ячеек кольцевого распределителя с номерами k,

-k+t, +kип-k+l,a первичные обмотки трансформаторов управления ключами второй и третьей фаз через диоды подключены к выходу ячеек с номерами, смещенными относительно первой фазы на t 5-соответственно, где п - число ячеек.

39«

На фиг. 1 изображена схема многофазного преобразователя постоянного тока в переменный; на фиг. 2 - диа|- раммы фазных напряжений и импульсов управления ключами переменного тока преобразователя. (Для простоты в качестве примера рассматривается схема преобразователя постоянного напряжения в переменное с двухступенчатой формой выходного напряжения).

Преобразователь постоянного тока б переменный содержит схему управления, выполненную на основе кольцевого распределителя с шестью (п 6) ячейками 1-6, трансформаторами управ ления 7-12, первичные обмотки которых подключены через диоды 13-18 к выходу каждой ячейки кольцевого распределителя, и силовую часть 19 с инвертором 20, ключами переменного тока 21 и 22 первой фазы, 23 и 2k - второй фазы, 25 и 2б - третьей фазы, дополнительные диоды 27-38. Цепь управления ключом переменного тока, формирующим первую ступень выходного напряжения первой фазы подключена к вторичной обмотке трансформатора 7 ячейки 1, а цепь управления ключом 22, формирующим вторую ступень выходного напряжения первой фазы, подключена к вторичной обмотке трансформатора 8 ячейки с номером 2, причем общая точка первичной обмотки трансформатора 7 и диода 13 ячейки 1 через дополнительные диоды 27-29 подключена к ячейкам с номера3, и 6/J - k f 1 1 - 1 41

ми 3; 5 + 3 + 1 +; n - k 1

6 - 1 1 6 /. Цепи управления ключами втооой, и третьей фазы подключены к обмоткам трансформаторов с номерами ячеек 3 i и 5, 6 соответственно (т.е. смещены относительн

первой фазы на t j 2 и -2). Общая

точка первичных обмоток и диодов ячеек через дополнительные диоды подключена к выходам ячеек, также смещенным на две ячейки.

Преобразователь работает следующи образом.

Кольцевой распределитель и инвертор 20 управляются от общего задающего генератора (не показан), что обеспечивает их жесткую синхронизацию. Частота выходного напряжения инвертора Uao (Фиг. 2а) в три раза

превышает выходную частоту фазного напряжения U (фиг. 25). Благодаря соединению первичной обмотки трансформатора 7 через дополнительные диоды с выходами ячеек с номерами 3, и 6 на вторичной обмотке этого трансформатора формируются соответствующие импульсы и у (фиг. 2в ). На выходе трансформатора 8 формируются только два импульса UQ (фиг. 21). Ключи переменного тока 21 и 22 производят последовательное подключение вторичных обмоток силового трансформатора инвертора 20 к цепи нагрузки первой фазы, формируя на выходе нaпpяжeн fe ступенчатой формы(фиг.2 S Аналогично формируются напряжения на других фазах (фиг. 2 г-к).

Таким образом, для формирования всех импульсов управления ключом переменного тока преобразователя используется одна первигчная и две вторичных обмотки на каждом из выходных трансформаторов кольцевого распределителя .

Положительный эффект предложенног преобразователя в уменьшении общего количества выходных трансформаторов кольцевого распределителя при увеличении количества ступеней выходного напряжения преобразователя, так как число выходных трансформаторов распределителя определяется не количеством ячеек, а произведением количества ступеней выходного напряжения на число фаз преобразователя. Так, например, для трехфазного преобразователя при пятиступенчатой форме напряжения число ячеек п 18, а число трансформаторов 15. Для однофазных преобразователей эффект еще больший - при пятиступенчатой форме напряжения число ячеек п 18, а число трансформаторов 5.

Формула изобретения

Многофазный преобразователь постоянного тока в переменный со ступенчатой формой выходного напряжения содержащий инвертор с выходным трансформатором, отпайки вторичной обмотки которого подключены через ключи переменного тока к фазным выходным выводам, схему управления, выполненную на кольцевом распределителе, ячейки которого через диоды подключены к первичным обмоткам трансферматоров управления, вторичные обмотки которых соединены с управляющими входами ключей переменного тока, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы управления, первичная обмотка трансформатора управления ключом, формирующим k-ую ступень выходного напряжения первой фазы, подключена через диоды к выходу ячеек кольцевого распределителя

с номерами k,-2-k- l,,

п - k 1 , где п - число ячеек, а первичные обмотки трансформаторов

управления ключами второй и третьей фаз через диоды подключены к выходу ячеек с номерами, смещенными относительно первой фазы на ± 5 соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Константинов В.Г. Многофазные преобразователи на транзисторах. М.,

Энергия,. 1972.

2.Salters G.A High Power D.C. A.С. Inverter with sinusoidal Output,Electronic Engeneering, Sept, 1961,

P. 586-591.

6tod

и

S

ж.

f .