SU534838A1 - Статический преобразователь - Google Patents

Description

1

Изобретеш1е относитс  к области преобразовательной техники и может быть использовано в. системах автоматики в электроприводах дл  преобразовани  посто нного на- пр жени  в переменное.

Иавестны статические преобразователи, имеющие на выходе ступенчатую форму напр жени , приближающуюс  к синусоиде.

Статический преобразователь 1 формирует ступенчатую напр жени  на нагрузке путем подключени  к в опреде пенной последовательности нескольких источников посто нного напр жен  , YKasaiiные источники подключаютс  с помощью двух транзисторных переключателей. Управ- ленке тра1 зисторными переключател ми осуществл етс  таким образом, что в огрн r,to лупериод работает один переключатель, а в другой - другой переключатель. Недостаток так.ого преобразовател  заключаетс  в ТОМ) что он может работать только на ак- тивную на1 рузку.

Однофазный инвертор со ступенчатой формой кривой выходного напр жени  2 содержит силовые и комь{}ткруклцие тирНсток&

выходной трансформатор и коммутирующие конденсаторы. Данный преобразователь обеспечивает получение ступенчатой формы выходного напр жени  при помощи переключений первичной обмотки выходного трансформатора .

Недостаток такого инвертора заключаетс  в работе силового трансформатора иа частоте выходного напр жени , вследствие чего его масса и габариты особенно на низкой частоте определ ют массу vi габарнт преобразовател  в целом,

Наиболее близким по технической сущности и достщ аемому рез -пьтату  вл етс  преобразователь 3. На вы.ходо этого преобразовател з содержашего Еспомогагельный преобразователь,- перекгпоча.тель, мостовой инвертор TI схему упг-авлсни , iliopMH- руетс  напр жение ступенчато) -i) име- ютдее относительно малую велтхчипу KC3it4)Himента искажэнп  синусонда,п.ь-г{ост-). Г ркчйм 3 оцдовой части схемы отсутствуют трапсформаторы , работаюттио на частоте- выход- нэгс; нагш жени . Недостаток такого преобразоватеп  заключаетс  в том, что он не работает на нагрузку с измен ющимс  коэффициентом мощности. Цель изобретени  - обеспечение работы тфеобразовател  на нагрузку с различным коэффициентом MOHUIOCTH, Поставленна  цель достигаетс  тем, чт в статическом преобразователе, содержаще источник питани  с несколькими промежуточными отводами, переключатель отводов и мостовой инвертор включенный на выходные зажимы переключател , выходлые .зажимы инвертора соединены через одну пару возвратных диодов с общим зажимом, источ ника питани , а через другую пару возврат ны-х дТЮдов и цепочкИ) кажда  из которых образована вспомогательным ключом и дополнительным диодом, - с соответствующи отводом; источников питани . На фиг. 1 представлена принципиальна  схема предпагаемого статического преобразовател ; на фиг. 2 - диаграмма напр жени  на элементах схемы. Статический преобразователь содержит источник питани  1 с несколькими /ут чнымы отводами, ; ерйкпючатель отво- .д)В игд диодах 2,3 ;i транзисторах 4,5, ключи 6-9 мостового инвертора, возвратные диоды 10-13, дополнительные ключи 14-16 , диоды 17-19 и схекгу управлени  20 Выходы источнкка питани  1 подключены к переключателю отводов, выполненному на ключах 4,5, на выходные зажимы которого включен мостовой лнвертоо на транзисторах 6-9, Выходные зажкмы инвертор соединены через од1-1у пару возвратных диодов 11,13 к обшим за имам источника питани , а другую пару возвратных диодов 10, 12 и через дополнительные ключи 14-16 с последовательно включенными диодами 17-19 - с каждым из отводов источника питани . Выходы схемы управлени  20 соединены со всеми управл емыми ключами. Рассмотрим работу схемы,например, пр формировании трехступенчатого выходного напр жени , где в качестве ключей исполь зуютс  транзисторы. Выходные зажимы ис- точн1жа питани  1, уровни напр жений которых соответственно равны амплитудам ступеней многоступенчатого напр жени , п ключаютс  по определенному закону при по моши транзисторов 4,5 переключател  отводов и транзисторов 6-9 мостового инвер гора. На фиг. 2а представлена диаграмма изнелп-  напр жени  на транзисторе 5., на ;, 26 НУ трсйгзисторе 4, В интервале времени t.-i(фиг, 2в) оба транзистора 4, 5 наход тс  в режиме отсечки, и на мостовой инвертор подаетс  напр жение источника первого уровн , напр жение которого равно амплитуде первой ступени выходного напр жени , В момент времени t (фиг, 2в) открываетс  транзистор 9, и за счет того, что напр жение второго уровн  выще первого, диод 3 закрываетс . Одновременно на мостовой инвертор подаетс  напр жение второго уровн , по амплитуде равное напр же нию второй ступени. В момент времени 7 (фиг. 2в) открываетс  транзистор 4, и напр жение третьего уровн  подаетс  на мостовой инвертор . В момент времени 8 транзистор 4 закрываетс ,и на мостовой инвертор подаетс  напр жение второго уровн  и т.д. Форма напр жени , подаваемого на мостовой инвертор, представлена на фиг, 2в. Мостовой инвертор преобразует однопоп рное ступенчатое напр жение в биопоп рное, форма которого представлена на фиг, 2г. При подключении нагрузки с коэффициентом мощности менее 1,0 (активно-индуктивна ) через дополнительные ключи 14-16 и диоды 17-19 осуществл етс  возврат реактивной энергии нагрузки в источник питани . Причем объединенные электроды возвратных диодов подключаютс  через соответствующий дополнительный ключ к источнику того уровнЯз который формирует в данный момент времени ступень выходного напр жени . Диаграммы напр жений на транзисторах 16, 15, 14 представлены соответственно на ф1-1г, 2д, 2е, 2 ж. При работе преобразовател  на активно-емкостную нагрузку диаграммы напр жени  на тран.зисторах 16, 15, 14 представлены соответственно на фш 2з, 2и, 2к. Дп  работы преобразоватеп  на нагрузку с любым коэффициентом мощности (активна , активно-индуктивна ) активно-емкостна ) напр жени  на дополнительных ключах 16, 15, 14 должны измен тьс  в соответствии с диаграммами, представленными соответственно на фиг, 2л, 2м, 2н. ормула изобретени  Статический преобразователь со ступенчатой формой кривой выходного напр жени , содержащий источник питани  с несколькими промежуточными отводами и мостовой инвертор, подключенный к выходным зажимам переключател  отводов, отличающийс   тем, что, с целью обеспечени  работы преобразовател  на нагрузку с различным

коэффициентом мощности/выходные зажимы инвертора соединены через одну пару возвратных диодов с общим зажимом источника питани , а через другую пару возвратных диодов и цепочки, кажда  из которых образована вспомогательным ключом и дополнительным диодом, - с соответствующим отводом источника питани .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР №250729,кл. Н 02 гтг7/52, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР №280629, кл. Н 02 т7/52, 1969.

3.Авторское свидетельство СССР №316162, кл. Н 02 пг7/52, 1970.

VS.

I1I1

r

i

1 i. t5ts 8 3- ,

лл

IX

)К

и:

-LJ-n r-Lr J--U--LJ lJ-LJ--Lr-LrM

t

и:

jLI

J-