SU1422342A1 - Преобразователь посто нного напр жени в трехфазное квазисинусоидальное напр жение - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Цель - улучшение формы выходного напр жени . Устройство содержит силовую часть, выполненную на ключах 1 - 4 и трансформаторе 5, выводы вторичной обмотки которого через ключи переменного тока 8-16 соединены с выходными выводами. На обмотках трансформатора 5 формируютс  последовательности импульсов напр жений различных гармоник. Подключение любой ветви схемы с помощью ключей переменного тока обеспечивает возможность прохождени  тока в двух направлени х и посто нство разности потент .иалов фаз в течение каждого интервала . 3 ил. с (Л

Description

4 10

to

со

4ib

to

IPULf

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах электропитани  электропри- вода дл  преобразовани  посто нного напр жени  з трехфазное квазисинусоидальное .

Цель изобретени  - улучшение фор-. мы выходного напр жени .

На фиг, 1 представлена принципиальна  схема силовой части преобразовател ; на фиг. 2 - то же, блока управлени  преобразователем; на фиг.З - диаграммы, по сн ющие принцип работы преобразовател .

Силова  часть преобразовател  (фиг. 1) содержит однофазный инвертор , выполненный на ключах 1-4. Выход инвертора нагружен не первичную обмотку трансформатора 5. Выводы секций 6 и 7 вторичной обмотки трансформатора 5 соединены через ключи 8 - 16 переменного тока с выходными выводами А, В и С преобразовател .

Блок управлени  (фиг. 2) преобра- 3ователем содержит задающий генератор 17, выход которого св зан через триггер 18 и блок 19 буферных усилителей с управл ющими входами силовых ключей 1-4 инвертора. Кроме того, выход задающего генератора 17 подключен к входу дев тикального распределител  20 импульсов, выходы которого соединены через логические элементы ИЛИ 21 - 29 и блок 19 с управл ющими входами ключей 8-16 переменного тока. Причем каналы рас- пределител  импульсов с номерами +2i-5 соединены через логические элементы ИЛИ 21-23 И блок 19 с управл ющими входами ключей 8-10 первой группы, где ,2,3 - номер выходного вывода преобразовател , с которым св зан силовой вывод данного ключа, ,2,3. Ключ В св зан своим силовым выводом с первым выводом преобразовател  (фазой А),поэтому, полага  дл  него ,2,3, получают соответственно , 5, 7, где N - номер канала распределител  импульсов, с которыми св зан управл ющий вход данного ключа. Ключ 9 св зан с вторым выходным выводом преобразовател  (фазой В), поэтому дл  него , 1 1,2,3, т.е. ,11,13. Так как распределитель импульсов дев тиканапь- ный кольцевой, то , 11, 13 это соответствует тому, что управл ющий вход ключа 9 св зан с дев тым, вторым

0

и четвертым каналами распределител  импульсов. Ключ 10 св зан с третьим выходным выводом преобразовател  (фазой С), поэтому дл  него , ,2,3, т.е. ,17,19, что .соответствует ,8,1. Каналы 6m+j- 2 соединены через элементы 2ИЛИ 24 - 26 с управл ющими входами ключей 11-13

0 второй группы, а каналы 6т + 2К-6 - через элементы 4ИЛИ с управл ющими входами ключей 14 - 16 третьей группы , где , ,2,3,4. Диаграммы 30 - 52 представл ют формы импульсов

C на выходах следующих элементов; 30 - задающего генератора 17; 32 и 31 - пр мого и инверсного выходов триггера 18 (импульсы управлени  ключами 1,4 и 2,3 инвертора); 33 - трансформатора 5; 34 - 42. - распределител  20 импульсов; 43-51 - элементов ИЛИ 21-29 (импульсы управлени  ключами 8-16; 52 - преобразовател  (форма выходного фазного напр жени ).

5 Устройство работает следующим образом .

Задающий генератор 17 (фиг. 2) формирует последовательность импульсов (диаграмма 30, фиг. 3). котора  поступает на вход триггера 18 и вход дев тиканального распределител  20 импульсов. Сигналы 31 и 32 пр мого и инверсного входов триггера 18 усиливаютс  блоком 19 буферных усилителей и поступают на управл ющие входы си5 ловых ключей 1, 4 и 2,3 инвертора. Выходные сигналы 34-42 распределител  20 импульсов суммируютс  элемен- тами ИЛИ 21 - 29, усиливаютс  блоком 19 и поступают на управл ющие входы ключей 8-16 переменного тока (диаграммы 43-51 соответственно). В результате работы .инвертора на обмотках трансформатора 5 4 ормируетс  пр моугольное напр жение диаграмма 33), а на фазе нагрузки при соединении ее звездой - п тиступенчатое напр жение (диаграмма 52). Амплитуда ступеней с первой по п тую последнего равg ны , и, --, -, 2U, где и - амплитуда напр жени  на секции 6 трансформатора 5. При этом амплитуда напр жени  на секции 7 равна 2U, т.е. проме- жуточньй отвод вторичной обмотки

5 трансформатора делит ее по числу витков в отношении 1:2. Полупериод выходного напр жени  преобразовател  можно разделить на дев ть равных

0

0

5

интервалов. На первом интервале замыкают ключи 10, 11, 15 (диаграммы 45, 46, 50, фиг. 3). При этом через замкнутые ключи 11 и 15 к выходным выводам А и В прикладьшаетс  напр жение секции 7 равное 2U. К выводам С, А через ключи 10 и 11 прикладываетс  напр жение секции 6 равное U, к выводам С, В - сумма напр жений секций 6 и 7 равна  3U. При этом фазные напр жени  нагрузки, соединенной звездой, равны

2U-U

3

печивает возможностью прохозвдени  тока в двух направлени х и посто нство разности потенциалов фаз в течение каждого интервала. Это обуславливает работоспособность преобразовател  при любом коэффициенте мощности нагрузки с неизменной формой кривой вьтходного напр жени .

1Р

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   и,

   УйВ:1У А.

   3.

   и

   3

   и,

   Уй5.1УАв 13у-2у

   и,-(ид+и„) и,

   Преобразователь посто нного напр - 15 жени  в трехфазное квазисинусоидальное напр жение, содержащий однофазный инвертор повышенной частоты с выходным трансформатором, каждый конец и промежуточный отвод вторичной

   формируютс  перва  положитель- 20 обмотки которого соединен с каждь1М

   из выходных выводов преобразовател  через ключ переменного тока, и блок управлени  с задающим генератором, распределителем импульсов и триггером , выходы которых через буферные усилители.соединены с управл ющими цеп ми ключей инвертора и ключей переменного тока, отличающий- с   тем, что, с целью улучшени  формы выходного напр жени , отношение числа витков секций вторичной обмотки выбрано равным 1:2, выходные каналы распределител  импульсов с номерами 6m+2i-5, 6m+j+2, 6m+2K-6 35 соединены через логические элементы ЗИЛИ, 2ИЛИ, 4ИЛИ и буферные усилители с управл ющими входами ключей переменного тока, соединенных соответственно с крайним выводом вторичной

   т,е

   на , четверта  отрицательна  и треть  положительна  ступени фазньсс напр жений Цд ,11, и,

   На втором интервале мен етс  пол рность напр жений на обмотках транс- форматора 5, замыкают ключи 9,14,16. К вьгаодам А и В через ключи 14., и 9, а к выводам С и В через ключи 16 и 9 прикладываетс  сумма напр жений секций 6 и 7 равна  3U, При этом выводы С и А замьжаютс  накоротко через ключи 16 и 14, Фазные напр жени  станов тс  равными

   зи-0 .. .. -зи-зи

   30

   и, Ub 3

   и -(U-2U)U, с

   -2U,

   В результате формируютс  втора  положительна , п та  отрицательна  и втора  положительна  ступени фаз- ньк напр жений. На следующих интерва- 40 обмотки выходного трансформатора со лах работа преобразовател  происхо- стороны меньшей секции, с отводом и дит в соответствии с формой напр жени  на обмотках трансформатора 5 и

   с другим крайним выводом обмотки, где ,2,3 - номер выходного вывода преобразовател , с которым соединен снимпульсов управлени  ключами (фиг, 3)

   печивает возможностью прохозвдени  тока в двух направлени х и посто нство разности потенциалов фаз в течение каждого интервала. Это обуславливает работоспособность преобразовател  при любом коэффициенте мощности нагрузки с неизменной формой кривой вьтходного напр жени .

   1Р

   Формула изобретени 

   35

   30

   обмотки выходного трансформатора со стороны меньшей секции, с отводом и

   с другим крайним выводом обмотки, где ,2,3 - номер выходного вывода преобразовател , с которым соединен сн

   Подключение любой ветви схемы с 45 ловой вывод данного ключа; ,2,3; .помощью ключей переменного тока обес- ,2j ,2,3,4,

   фаг. г

   шишлши:

   jI

   I I

   t i I 1 I I t

   n t

   J ±

   (

   t

   t

   t

   Pas. 3