Преобразователь постоянного напряжения в переменное Советский патент 1983 года по МПК H02M7/515 

(5) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1 .

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для преобразования постоянного тока в трехфазный переменный ток регулируемой частоты.

Известны преобразователи напряжения, выполненные в виде статора и заторможенного ротора асинхронной машины. В пазах ротора уложены соединенные в многолучевую звезду секции фаз первичной и вторичной обмоток, причем секции первичной обмотки зашунтированы диодами и подключены к выходу полумостового однополупериодного преобразователя (коммутатоpa)tn.

Недостатки этих преобразователей заключаются в больших коммутационных потерях, узком диапазоне регулирования частоты и напряжения из-за необходимости стабилизации постоянной времени цепи обмотка-диод, а также в искажении формы кривой выходного напряжения. В ПЕРЕМЕННОЕ

Известны также преобразователи постоянного напряжения в переменное, в которых с целью улучшения формы выходного напряжения первичная обмотка трансформатора состоит из двух трехфазных групп, соединенных в две звезды с общей нулевой точкой и сдвинутых относительно друг друга на 60 эл. град., а фазные обмотки каждой группы подключены к двухтрехфазным инвертирующим ячейкам t2j иС31.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь СЗЗНедостатком этого преобразователя является ограниченный диапазон регулирования напряжения и частоты.

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования напряжения и частоты.

Поставленная цель достигается тем, что между фазными выводами первичных обмоток статора (или трансформатора)

подключены две группы дополнительных тиристоров, соединенных в треугольник

На чертеже приведена схема преобразователя постоянного напряжения в переменное.

Преобразователь состоит из заторможенной асинхронной машины.1, к роторной обмотке которой подключена нагрузка, а статорная обмотка, выполненная в виде трехфазных групп, соединенных в две звезды с общей нулевой точкой и сдвинутых относительно друг друга на 60. Нулевые точки звезды соединены и подключены к положительному выводу источника питания, а фазные выводы статора - к двум инвертирующим ячейкам 2 и 3, каждая фаза ячеек содержит последовательно соединенные диод и тиристор, между общими точками соединения которых включены по схеме треугольника коммутирующие конденсаторы. Ячейки 2 и 3 состоят из основных тиристоров 4-9, последовательно с каждым из них подсоединены диоды 10-15- Преобразователь содержит также дополнительные тиристоры 16-21 в виде двух групп, соединенных в треугольники.

Преобразователь работает следующим образом.

После включения источника постоянного, тока подаются управляющие налы на тиристоры в следующей очередности Д(16),5(17), 9(21), при этом по обмоткам статора протекает ток. В каждый момент времени этот ток протекает одновременно по двум обмоткам

22 и 23, 23 и , 24 и 25 26

и 27, 27 и 22 и так далее.

Результирующий магнитный поток определяется двумя составляющими двух обмоток статора. Если в исходном состоянии тиристоры 4 и 5 включены, то результирующий магнитный поток определяется суммой потоков обмоток 22 и 23. При поступлении управляющих сигналов на тиристоры 6(18) они включаются, а тиристоры 4(16) выключаются При этом по обмотке 24 статора течет ток, и в то же время ток, обусловленный запасенной энергией обмотки

22,протекает по обмотке 26 статора (тиристор 18 открыт). Этот ток создает магнитный поток, направленный согласно с магнитным потоком обмотки

23.Таким образом, происходит перемещение вектора результирующего магнитного потока не мгновенно, а плавно, при этом его амплитуда остается практически все время постоянной. Дальнейшая последовательность и принцип работы аналогичны изложенным. В итоге получается вращающееся магнитное поле, которое создает в обмотке ротора ЭДС переменной частоты. Частота ЭДС в роторе определяется частотой управляющих сигналов включения тиристоров.

Изменяя частоту сигналов управления тиристоров, изменяется и частота ЭДС обмотки ротора. Таким образом обеспечивается преобразование постоянного тока в переменный любой .частоты.

Предлагаемый преобразователь по сравнению с известными имеет более широкий диапазон регулирования частоты и напряжения.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий трансформаторный узел в виде заторможенной асинхронной машины с трехфазной обмоткой ротора, к которой подсоединяется нагрузка, и двумя соединенными в звезду трехфазными статорными обмотками, сдвинутыми между собой на 60 эл.град., причем нулевые точки обеих звезд соединены между собой и подключены к положительному выводу источника питания, а фазные выводы статорных обмоток подключены к двух-трезфазным нулевым инвертирующим ячейкам, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования напряжения и частоты, между фазными выводами обмоток статора подключены две группы дополнительных тиристоров, соединенных в треугольник.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР W 752704, кл. Н 02 МЛ/515, 1980.

2.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 02 М 7/515, 19б9.

3.Бодфорд Б., Хофт Р. Теория автономных инверторов. Энергия, 19б9 с..91.