SU1700728A1

SU1700728A1 - Преобразователь посто нного напр жени в трехфазное квазисинусоидальное напр жение

Info

Publication number: SU1700728A1
Application number: SU894757725A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Азаров
Original assignee: Красноярский сельскохозяйственный институт
Priority date: 1989-11-13
Filing date: 1989-11-13
Publication date: 1991-12-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани и электропривода . Цель изобретени - упрощение устройства . Преобразователь содержит основной однофазный инвертор на ключах 5-8. Вторична обмотка основного трансформатора 9 разделена отводом от средней точки, подключенным к первому выход.ому выводу В, на две половины, соединенные свободными выводами через ключи переменного тока 24 и 28 с вторым А и третьим С выходными выводами преобразовани . Две группы ключей переменного тока 21-23 и 25-27 соедин ют промежуточные отводы половин вторичной обмотки основного трансформатора 9 с выходными выводами преобразовател А и С через вторичные обмотки 19 и 20 вспомогательного трансформатора 10. При определенном алгоритме коммутации ключей-1-8 и ключей переменного тока 21 -28 формируетс 13 ступенчатое квазисинусоидальное выходное фазное напр жение преобразовател . 1 табл., 3 ил. -.

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода.

Цель изобретения,- упрощение преобразователя.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема силовой части преобразователя; на фиг. 2 - принципиальная схема блока управления преобразователем; ан фиг. 3 диаграммы, поясняющие принцип работы преобразователя. В таблице дана истинность программируемого постоянного запоминающего устройства.

Силовая часть преобразователя (фиг. 1) содержит основной и вспомогательный однофазные инверторы, выполненные соответственно на ключах 1-8.

Выходы инверторов нагружены на первичные обмотки основного 9 и вспомогательного 10 трансформаторов. Секции 11-18 основного трансформатора 9 и вторичные обмотки 19 и 20 вспомогательного трансформатора 10 соединены через ключи 21-28 переменного тока в две фазы по.схеме открытого треугольника, вершины которого образуют выходные выводы А, В и С п реобразо вателя.

Блок управления преобразователем (фиг. 2) содержит задающий генератор 29, выход которого подключен к входу двоичного счетчика 30 импульсов с коэффициентом пересчета, разным 27. Выходы счетчика 30 нагружены на адресные входы программируемого постоянного запоминающего устройства 31. Выходы 32-43 последнего соединены через триггер 44, логические элементы НЕ 45-50, элементы 2-2И-214ЛИ 51-53 и блок 54 буферных усилителей с управляющими входами силовых ключей преобразователя, причем номера выходов блока 54 соответствуют номерам ключей, к которым они подключены.

Диаграммы (фиг. 3) представляют формы импульсов на выходах следующих элементов: диаграмма 55 - задающего генератора 29, диаграммы 56-61 - на выходах элементов 51-53 и 48-50 (импульсы управления ключами 1-8 основного и вспомогательного инверторов), диаграммы 62 .и 63 - трансформаторов 9 и 10, диаграммы 64-71 - на выходах 36-43 элемента 31 (импульсы управления ключами 21-28), диаграмма 72 - преобразователя (форма выходного фазного напряжения).

Преобразовател ь работает следующим образом.

Задающий генератор 29 формирует последовательность импульсов (диаграмма 55 фиг. 3), которая поступает на вход двоично го счетчика 30 с коэффициентом пересчета, равным 27. С выхода последнего импульсы поступают на адресные входы программируемого постоянного запоминающего устройства 31, логические состояния выходов 32-43 которого в зависимости от кода адреса представлены в таблице. Выходы устройства 31 нагружены* на входы блока 54 буферных усилителей, причем уровень логического нуля на его входе обеспечивает закрытое состояние силового ключа преобразователя, а уровень логической единицы -открытое. Полупериод выходного напряжения 72 преобразователя можно разделить на 27 равных интервалов, что соответствует 27-ми логическими состояниям устройства 31. '

На первом интервале с выхода 32 устройства 31 сигнал логической единицы устанавливает триггер 44 в логическое состояние Г, которое сохраняется в течение первого полупериода выходного преобразователя. Выходные сигналы триггера 44 управляют работой элементов 51-53, через которые проходят сигналы с выходов 33-35 на управляющие входы ключей 1-8 основного и вспомогательного инверторов. С выходов 33-35 устройства 31 сигналы логических единиц проходят через открытые сигналов триггера 44 элементы 51-53, усиливаются блоком 54 и отпирают ключи 1, 4, 5 и 7 основного и вспомогательного инверторов. Выходные сигналы элементов 51-53 инвертируются элементами 48-50 и запирают силовые ключи 2, 3, 6 и 8. Сигналы логических единиц с выходов 37 и 43 устройства 31 отпирают ключи 22 и 28. Остальные 21, 2327 ключи переменного тока запреты сигналами логических нулей с выходов 36, 38-42 устройства 31.

Формирование импульсов управления силовыми ключами на следующих интервалах происходит аналогично описанному в соответствии с диаграммами 55-72 (фиг. 3) и таблицей истинности устройств 31. В результате работы инверторов на обмотках трансформаторов 9 и 10 формируются напряжения (диаграммы 62 и 63, фиг. 3), а на фазе нагрузки, соединенной звездой 13-ступенчатое напряжение 72. Для получения формы выходного напряжения, представленной на диаграмме 72 напряжения на каждой из секций 11, 14, 15, 18 и 12,13,16, 17 основного трансформатора 9 должны быть соответственно равны 2U и 3U, а напряжения на каждой из вторичных обмоток 19 и20, вспомогательного трансформатора 10 равны U.

Силовая схема преобразователя работает следующим образом.

На первом интервале замыкают ключи 1,4,-5. 6, 7, 22 и 28 (диаграммы 56, 58, 60, 65 и 71, фиг. 3). При этом напряжения на обмотках вспомогательного трансформатора 10 становятся равными нулю. Через замкнутый ключ 22 к выходным выводам А и В преобразователя прикладывается сумма напряжений секций 16 и 15 основного трансформатора 9, равная 5 U. К выводам В и С через ключ 28 сумма напряжений секций 15-18, равная -10 U, а к выводам С и А через ключи 28 и 22 сумма напряжений секций 18 и 17 равная 5 U. При этом фазные напряжения нагрузки, соединенной звездой, соот ветственно равны:

_Ua.U*!L^J5U^ ₌ 0; ив- ивс^шв шои-5 и _ __5ЦUc - - ( Ua + Ub) - 5 U .

т.е. формируются нулевая, девятая отрица тельная и девятая положительная ступени фазных напряжений Ua, Ub и Uc.

На втором интервале вместо ключа 7 замыкают ключ 8, появляется напряжение на обмотках 19 и 20 вспомогательного трансформатора 10. Через ключ 22 к выводам А и В прикладывается алгебраическая сумма напряжений секций 15 и 16иобмотки 20, равная 6 U, к выводам В и С через ключ 28 вновь прикладывается сумма напряжений секций 15-18, равная -10 U, к выводам С и А через ключи 28, 22 алгебраическая сумма напряжений секций 18 и 17 и обмотки 20, равная 4 U. Фазные напряжения стано вятся равными U,- у U ,-у U т.е. форми руются первая положительная, десятая отрицательная и восьмая положительная ступени фазных напряжений Ua, Ub и Uc.

’ На следующих интервалах работа преобразователя происходит аналогично опи санному в соответствии с диаграммами 5572 (фиг. 3) и таблицей истинности устройства'31.

Подключение любой ветви схемы с по5 мощью управляемых ключей с двухсторонней проводимостью обеспечивает возможность прохождение тока в двух направлениях и постоянство потенциалов фаз в течение каждого интервала. Это обуслав10 ливает работоспособность преобразователя при любом коэффициенте мощности нагрузки с неизменной формой кривой выходного напряжения. Вспомогательный трансформатор имеет только две вторичные 15 обмотки, что упрощает устройство.

Claims

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное • напряжение, содержащий основной и вспо20 могательный однофазные интервалы, на выходе которых включены соответственно основной и вспомогательный трансформаторы, причем вторичная обмотка основного трансформатора имеет отвод от средней 25 точки, соединенный непосредственно с первым выходным выводом преобразователя, а первая и вторая половины вторичной обмотки основного трансформатора свободными выводами через ключи переменного тока 30 подключены к соответственно второму и третьему выходным выводам и имеет N промежуточных отводов, две группы N ключей переменного тока, отличающийся тем, что, с целью упрощения, промежуточные от35 воды первой и второй половины вторичной обмотки через N ключей переменного тока соединены в первую и вторую общие точки, которые подключены через соответствующую вторичную обмотку вспомогательного 40 трансформатора к третьему и второму выходному выводу преобразователя соответственно.

о о о о О 0 0 о 0 0 0 1 о о 0 1 0 0-10 0 0 1 о 0 0/1 0 0 11 0 10 0 0 10 0 0 10 1 0 10 1 0 110 0 110 о ί t 1 0 111 10 0 0 10 0 0 10 0 1 too/ 10 10 10 10 10 11 10 11 110 0 110 0 110 1

0 1111 1 о 1 ,1 о 0 0 10 1 10 10 0 0 0 110 10 0 10 0 0 0 1 1

1 0 0 01

О о о 1о

1 О О '0о

0 0 0 01

10 0 10 0 0 0 11

1 0 0 01

0 0 110 д 0 1 оо

0 0 10 1 10 110 0 0 11 1 1 01 0.1 0 0 110 ιοί о о 0 0 10 1 10 0 10 О .0 0 11 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0

0 10 0 0 0 10 0 0 10 0 0 10 ООО) 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 ООО) ООО) 0 0 0 1 0 0 10 0 0 10 0 0 10 0 10 0 0 10 0 О1оо 1 о о о 100 0 1ооо 10 0 0 10 0 0 10 0 о 0 10 0

О О О 1 ООО) О Q 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 10 0 0 10 0 0 10 0)00 0 10 0 0 100 10 0 0 10 0 0 10 0 0 10 0 0 10 0 0 10 0 0 0 10 0 0 10 0 0 10 0 0 0 10 0 0 10 0 0 10 0 0 0 1 ооо1 0 0 0 1 ООО) |р1Р1РиЪН] Έ Ъ'Ъ'ЪЪ

6#~ 65=з 66 ΐ