SU1422343A1

SU1422343A1 - Преобразователь посто нного напр жени в трехфазное квазисинусоидальное напр жение

Info

Publication number: SU1422343A1
Application number: SU853953465K
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Азаров; Антонида Васильевна Лебедькова; Александр Геннадьевич Азаров
Priority date: 1985-09-11
Filing date: 1985-09-11
Publication date: 1988-09-07
Also published as: SU1422342A1

Abstract

Изобретение относитс к области электротехники. Цель - улучшение формы выходного напр жени . Силова часть устр-ва содержит однофазный инвертор , выполненньй на ключах 1 - 6 переменного тока. Выход инвертора нагружен на первичную обмотку трансформатора 7. Дл получени выходного напр жени , близкого по форме к синусоидальному , амплитуды его ступеней выбирают из услови исключени гармоник , близких к основной. Подключение любой ветви схемы с помощью ключей переменного тока обеспечивает возможность прохождени тока в двух направлени х и посто нство разности потенциалов фаз в течение каждого интервала . 4 ил. Ф (Л

Description

нпн ч± -о

4

го IND

со

4;:

со

Изобретение относитс к эл ектро-. т ехнике и может быть использовано 4 системах электропитани и электро- Нривода дл преобразовани посто н- його напр жени в переменное.

Цель изобретени - улучшение формы выходного напр жени .

На фиг. 1 представлена принципиальна схема силовой части преобразовател ; на фиг. 2 - то же, блока управлени преобразователем; на фиг.З - |;иаграммы, по сн ющие принцип работы преобразовател ; .на фиг. 4 - таблица истинности программируемого nocTo нного запоминающего устройств. Силова часть преобразовател (фиг. 1) содержит однофазный инвертор , выполненный на ключах 1-6, причем ключи 5 и 6 вл ютс ключами переменного тока. -Выход инвертора на- ; гружен на первичную обмотку трансфор- jMaTopa 7. Выводы секций 8 и 9 вторич- i ной обмотки трансформатора 7 соедине- ны через ключи 10 - 18 переменного тока с выходными-выводами А, В и С преобразовател . Блок управлени (фиг. 2) преобразователем содержит задающий генератор 19, выход которого соединен через триггер 20 и блок 21 буферных усилителей с управл ющими входами ключей 1 и 2 инвертора. Кроме того, выход задающего генератора 19 подключен к входу двоичного счетчика 22 импульсов, нагруженного на адресные входы программируемого посто нного запоминающего устройства 23. Выходы 24-36 последнего со- единены через блок 21 с управл ющими входами ключей 3 -6, 10 - 18 преобразовател . Причем номера выходов блока 21 соответствуют номерам ключей , к которым они подключены.

Диаграммы 37 - 54 представл ют формы импульсов на выходах следующих элементов: 37 - задающего генератора 19; 38 и 39 - пр мого и инверсного выходов триггера 20 (импульсы управлени ключами 1 и 2 инвертора); 40 - 43 - на выходах 24 - 27 элемента 23 (импульсы управлени ключами 3-6 инвертора); 44 - трансформатора 7; 45 - 53 - на выходах 28 - 36

элемента 23 (импульсы управлени ключами 10 - 18); 54 - преобразовател . (форма выходного фазного напр жени ) Устройство работает следующим образом .

Q

5 Q

5

Задающий генератор 19 (фиг. 2,) формирует последовательность импульсов (диаграмма 37, фиг. 3), котора поступает на вход триггера 20 и вход двоичного счетчика 22, с коэффициентом пересчета, равным 18. Сигналы 38 и 39 пр мого и ийверсного выходов триггера 20. усиливаютс блоком 21 буферных усилителей и поступают на управл ющие входы ключей 1 и 2 инвертора . С выхода счетчика 22 импульсы поступают на адресные входы программируемого посто нного запоминающего устройства 23, логические состо ни выходов 24 - 36 которого в зависимости от кода адреса представлены на фиг. 4. Причем уровень логического .нул на входе блока 21 обеспечивает закрытое состо ние силового ключа преобразовател , а уровень логи- . ческой единицы - открытое. В результате формируютс необходимые последовательности 40-43, 45 - 53 импульсов управлени силовыми ключами преобразовател . Полупериод выходного напр жени 54 преобразовател можно разделить на дев ть равных интервалов .

На первом интервале сигналом с задающего генератора 19 счетчик 22 устанавливаетс в исходное состо ние 00000, которому соответствует код 0100001100010 на выходе элемента 23 (фиг.4). Следовательно, кроме ключа 1, управл емого триггером 20, отпираютс ключи 4,12,13 и 17. На втором интервале счетчик 22 устанавливаетс в состо ние 00001, которому соответствует код 001.00100000101 на выходе элемента 23, и отпираютс ключи 2,5,11,16jl8. Формирование импульсов управлени на.следующих интервалах происходит аналогично описанному в соответствии с диаграммами 37 - 53 (фиг. 3) и таблицей истинности элемента 23 (фиг. 4). Дл получени выходного напр жени преобразовател , близкого по форме к синусоидальному , амплитуды его ступеней выбирают из услови исключени гармоник , близких к основной. При этом амплитуда j-ой ступени выходного фаз. ного напр жени определ етс по вьфа«ению

I

UrUmSi(|j - Т)

где U - амплитуда синусоиды, аппроксимирующей ступенчатое напр жение , , 2.. .

Дл получени напр жени с указанными амплитудами ступеней промежуточ- отводы первичной и вторичной обмоток трансформатора 7 дел т их по числу витков в отношении sin 60: :(sin 80°-sin 60°) и sin 20°:sin 40° соответственно. При этом подключении источника питани инвертора к всей первичной обмотке трансформатора или к ее большей секции напр жение на всей вторичной обмотке трансформатора 7 разно Uj или UM. Во втором случае напр жени на секци х 8 и 9 соответственно равны U, и Uj, где:

интервалах работа преобразовател происходит аналогично в соответствии с диаграммами 37 - 53 фиг. 3. В результате работы преобразовател на его выходе формируетс трехфазное четырехступенчатое линейное напр жение , которому соответствует п тиступенчатое фазное напр жение 54 при

10 соединении нагрузки звездой.

Подключение любой ветви схемы с помощью ключей переменного тока обеспечивает возможность прохождени то- . ка в двух направлени х и посто нство

15 разности потенциалов фаз в течение каждого интервала. Это обуславлива- ет работоспособность преобразовател при любом коэффициенте мощности нагрузки с неизменной формой кривой

Claims

Формула изобретени

U,,Uj, Uj, U - амплитуды ступеней

с первой и четвертую выходного линей-JQ выходного напр жени . ного напр жени . Кроме того, при формировании трехфазного напр жени 54 дл амплитуд ступеней линейного напр жени выпол;1 етс равенство U +

..

На первом интервале замыкают ключи 1,4,12,13,17 (диаграммы 38,41,47, 48, 52 соответственно, фиг. 3). При этом напр жение на всей вторичной

Преобразователь посто нного на- 25 пр жени в трехфазное квазисинусоидальное напр жение, содержащий одно- фазньй мостовой инвертор с выходным трансформатором, первична и вторична обмотки которого имеют промежу- обмотке трансформатора 7 равно U4, а JQ точный отвод, причем один крайний на секци х 8 и 9 - U, , U. Через замк- вывод и отвод первичной обмотки со- нутые ключи 13 и 17 к выходным выводам А и В прикладываетс напр жение секции 9, равное U. К вьгоодам С и А через ключи 12 и 13 прикладываетс напр жение секции 8, равное Ц, а к выводам С и В - сумма напр жений секций 8 и 9, равна U. В результате формируютс втора положительна , четединен с входными выводами преобразовател через ключи посто нного тока, шунтированные возвратными диодами, другой крайний вывод первичной обмотки соединен с входными выводами преобразовател через ключи переменного тока, каждый крайний вывод и отвод вторичной обмотки соединен с кажинтервалах работа преобразовател происходит аналогично в соответствии - с диаграммами 37 - 53 фиг. 3. В результате работы преобразовател на его выходе формируетс трехфазное четырехступенчатое линейное напр жение , которому соответствует п тиступенчатое фазное напр жение 54 при

соединении нагрузки звездой.

Подключение любой ветви схемы с помощью ключей переменного тока обеспечивает возможность прохождени то- ка в двух направлени х и посто нство

разности потенциалов фаз в течение каждого интервала. Это обуславлива- ет работоспособность преобразовател при любом коэффициенте мощности нагрузки с неизменной формой кривой

выходного напр жени .

Формула изобретени

выходного напр жени .

Преобразователь посто нного на- пр жени в трехфазное квазисинусоидальное напр жение, содержащий одно- фазньй мостовой инвертор с выходным трансформатором, первична и вторична обмотки которого имеют промежу- точный отвод, причем один крайний вывод и отвод первичной обмотки со-

единен с входными выводами преобразовател через ключи посто нного тока, шунтированные возвратными диодами, другой крайний вывод первичной обмотки соединен с входными выводами преобразовател через ключи переменного тока, каждый крайний вывод и отвод вторичной обмотки соединен с каж

верта отрицательна и перва поло- о вьпсодных выводов преобразова- жительна ступени линейных напр же- .

НИИ и

АВ

и

БС сд

тел через ключ переменного тока, и блок управлени , содержащий задаю- .щий генератор, триггер, счетчик им- На втором интервале замыкавдт клю- пульсов, программируемое посто нное чи 2,5,11,16,18, мен етс пол рность 45 запоминающее устройство, выходы ко- .напр жени на вторичной обмотке транс- торого, а также выходы триггера че- форматора 7, а его величина становит- рез буферные усилители соединены с с равной Uj, К выводам А и В через управл юпщми входами соответствующих ключи 16 и 11, а к выводам С и В че- силовых, ключей преобразовател , о т- рез ключи 18 и 11 прикладываетс сум- дрличающийс тем, что, с це- ма напр жений секций 8 и 9,, равна лью улучшени формы выходного на- Uj, Выводы С и А замыкаютс накорот- пр жени , соотношение витков секций ко через ключи .18 и 16, При этом фор- первичной обмотки выбрано равным со- мируютс треть положительна , тре- отношению sin 60°:(sin 80°-sin 60 ), ть отрицательна и нулева ступени gg а секций вторичной обмотки - равным линейных напр жений. На следующих соотношению sin 20 :sin 40 .

i I I I I I I I i I I I I I i I I

r™L

d

rn Г-1

r-1 m I-I

rn f-I

jcn.

JZL

ГП rn rn

m rn I-I

1-I

5

1,11г111

.783 Интер6и/1Ы

и.г. J

л

з

гч

25

2S

К.

2S

2S

30

J/

52

JJ

J

Л

JS

1У

21

/

J «

f

J0

It

Л

Л

-

л

j6

J7 IS

d

r-1 m I-I

rn f-I

jcn.

r /

r

t

rn I-I

1-I

Раг.