SU1163446A1

SU1163446A1 - Device for converting d.c.voltage to polyphase quasisinusoidal voltage

Info

Publication number: SU1163446A1
Application number: SU833534319A
Authority: SU
Inventors: Vladimir A Potseluev; Boris P Osipov; Nikolaj P Kutler; Viktor S Vasilev
Original assignee: Vni Pk I Avtom Elektroprivodu
Priority date: 1983-01-07
Filing date: 1983-01-07
Publication date: 1985-06-23

Description

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в частотно-управляемых приводах переменного и постоянного токов. 5The invention relates to a converter technique and can be used in frequency-controlled AC and DC drives. five

Целью изобретения является расширение области использования путем гальванической развязки входной и выходной цепей.The aim of the invention is the expansion of the use by galvanic isolation of the input and output circuits.

На фиг, 1 изображена структурная 10 схема п-фазно.го устройства для преобразования постоянного напряжения в квазисинусоидальное; на фиг,. 2 - временные диаграммы, поясняющие процесс формирования напряжения в одной фа- ιЛ5 зе устройства.Fig, 1 shows a structural 10 diagram of an p-phase device for converting a constant voltage into a quasi-sinusoidal; in fig. 2 - timing diagrams explaining the process of voltage formation in one phase of the device.

Устройство (фиг. 1) содержит инверторы 1,1..., 1 .п для каждой из η фаз нагрузки, каждый из η инверторов выполнен в виде двух инверторных 20 ячеек (в первой фазе 2.1 и 2.1*, в η-й фазе 2.η и 2п⁽), которые выполняются по мостовой или полумостовой схеме и запитываются от шин источника постоянного силового напряже- 25 ния +и_пит и -и _пиТ. Каждая инверторная ячейка нагружена на первичную обмотку высокочастотного трансформатора 3.1, 3.1'- З.п, Зп¹, вторичные обмотки которых в каждой фазе объединены зд в последовательный контур и подключены к диодным выпрямителям 4.1 — 4.η зашунтированным ключами 5.1 - 5.п.The device (Fig. 1) contains inverters 1,1 ..., 1. П for each of the η load phases, each of the η inverters is made in the form of two inverter 20 cells (in the first phase 2.1 and 2.1 *, in the η-th phase 2.η and 2n ⁽⁾ are performed in a bridge or half-bridge circuit and are fed from the DC power bus 25 voltage Nij + s and _{the pit} and _pit. Each cell is loaded inverter to the primary winding of the high-frequency transformer 3.1, 3.1'- Z. n, Sn ^1, the secondary windings of each phase are united in zd series circuit and connected to the diode rectifiers 4.1 4.η shunted keys 5.1 - 5.p.

Однополярные выходы диодных выпрямителей всех фаз объединены. Другой выход постоянного тока каждого диодного выпрямителя образует один из фазных выходов устройства. К этому выходу выпрямителя согласно подсоединяется замыкающий диод 6.1. Вторые выводы шунтирующих диодов всех фаз •объединены и вместе с объединенными 'выводами диодных выпрямителей образуют шины питания источника постоянного напряжения для конвертора 1,^ который представляет собой обычную Инверторную ячейку с выходным развязывающим высокочастотным транс' форматором и диодным выпрямителем на выходе вторичной обмотки, вы- зд ходы которого подключаются непосредственно к шинам силового источника питания.The unipolar outputs of the diode rectifiers of all phases are combined. Another DC output of each diode rectifier forms one of the phase outputs of the device. To this output of the rectifier is connected according to the connecting diode 6.1. The second pins of the shunt diodes of all phases are • combined and together with the combined 'pins of the diode rectifiers form the supply voltage busbars for the converter 1, ^ which is a conventional inverter cell with an output high-frequency decoupling transistor and a secondary rectifier diode at the output of the secondary winding, Here, the tracks are connected directly to the power supply busbars.

Фазовая модуляция инверторных ячеек"всех фаз осуществляется бло- 55 ком 8 управления.The phase modulation of the inverter cells of all phases is carried out by the control unit 8.

Регулирование фазного напряжения в устройстве осуществляется сRegulation of the phase voltage in the device is carried out with

помощью только одного диодного выпрямителя 4.1, привязанного только к одной гальванически изолированной от силового источника шине. Благодаря этому вдвое сокращается число инверторных ячеек в фазе и число обмоток каждого высокочастотного трансформатора. Взамен этого появляется необходимость в полностью управляемом ключе 5.1, шунтирующем диодный выпрямитель 4„1, а также.в замыкающем диоде 6.1 и конверторе 7. Замыкающие диоды 6.1, и конвертор 7 необходимы для протекания реактивного тока нагрузки.using only one diode rectifier 4.1, which is tied to only one bus galvanically isolated from the power source. Due to this, the number of inverter cells in phase and the number of windings of each high-frequency transformer are halved. Instead, there is a need for a fully controlled key 5.1, shunting the diode rectifier 4 "1, as well as in the closing diode 6.1 and converter 7. Closing diodes 6.1 and converter 7 are necessary for the flow of reactive load current.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Если на входах переменного тока диодного выпрямителя 4.1 (фиг. 2) присутствует импульс высокочастотного прямоугольного напряжения υ_6χ. 4.1, то на выходах постоянного тока этого моста также присутствует напряжение и_вь(Х 1, которое проходит и на соответствующий фазный выход устройства. Шунтирующий ключ 5.1 в это время разомкнут. В момент, когда на входах переменного тока диодного выпрямителя 4.1 находится нулевое напряжение, то подается сигнал (Ц^_П)а5.1) на замыкание шунтирующего ключа 5»1, который включается и закорачивает диодный выпрямитель 4.1.If at the AC inputs of the diode rectifier 4.1 (Fig. 2) there is a high-frequency rectangular voltage pulse υ _6χ . 4.1, then there is also a voltage at the DC outputs of this bridge _(X 1, which also passes to the corresponding phase output of the device. The shunt switch 5.1 is open at this time. At the moment when the AC inputs of the diode rectifier 4.1 have zero voltage, then a signal is sent (C ^ _{P) a} 5.1) to the closure of the shunt switch 5 ”1, which turns on and short-circuits the diode rectifier 4.1.

^гТаким образом, относительно общей изолированной шины на каждом фазном выходе сигнал попеременно изменяется от 0 до максимума. Относительная длительность этого импульса или коэффициент заполнения задается блоком управления по принятому закону . ^g Thus, with respect to the total isolated bus at each phase output, the signal alternates from 0 to the maximum. The relative duration of this pulse or the fill factor is set by the control unit according to the adopted law.

Если ток нагрузки вытекает из выпрямителя 4.1 (+1_н), то потенциалIf the load current flows from the rectifier 4.1 (+1 _n ), then the potential

выхода жестко задается в любой момент времени в течение периода, если же ток направлен из нагрузки в сторону выпрямителя 4.1 (-1_Н), то в момент, когда шунтирующий ключ 5.1 выключен, ток протекает по замыкающему диоду 6.1, поступая на входные шины конвертора 7, который переводит эту энергию в источник силового питания.the output is rigidly set at any time during the period, if the current is directed from the load towards the rectifier 4.1 (-1 _N ), then at the moment when the shunt key 5.1 is turned off, the current flows through the closing diode 6.1, acting on the input buses of the converter 7 which translates this energy into a power source.

Таким образом, предлагаемое устройство может быть использовано не только в областях, где согласование уровней входного и выходного напряжений не требуется, но и в областях, где такое согласование необходимо.Thus, the proposed device can be used not only in areas where matching of input and output voltage levels is not required, but also in areas where such matching is necessary.

11634461163446

Фиг.22

Ток протекает, через замыкающий диод 6.1Current flows through the closing diode 6.1

Claims

A DEVICE FOR CONVERSION OF CONSTANT VOLTAGE TO MULTIPHASE QUASISUSUSIDOIDAL, containing inverter cells in each phase · cells with high-frequency transformers, the secondary windings of which are combined in a common circuit and connected to a diode rectifier, and a project with a target project. input and output circuits, fully controlled switches and closing diodes are introduced into each phase, as well as a converter common to all phases, with the first unipolar outputs The diode rectifier bridges of each phase are combined, and a fully controlled switch is connected parallel to each rectifier. The second diode rectifiers connected to the second outputs of the device, are connected according to the rectifiers, and the second diodes are combined with the first combined outputs of the rectifiers and connected to the inputs converter buses, galvanically isolated outputs of which are connected to the device power buses.

1163446

1 163446

2