Преобразователь напряжения постоянного тока в трехфазное с регулируемой частотой и формой
Устройство относится к преобразователям напряжения и, в частности к преобразователям постоянного напряжения в трехфазное. Заявляемый преобразователь позволяет формировать параметры получаемого трехфазного напряжения: частоту, симметричность фазных и линейных напряжений, форму фазных напряжений. Устройство содержит усилители мощности выходы, которых подключены к обмоткам индуктивности намотанных на стержни ферромагнитного магнитопровода. На эти же стержни намотаны обмотки индуктивности, которые могут соединяться, образуя трехфазную цепь. Источник постоянного напряжения подключен к питанию усилителей мощности, входы которых соединены с формирователем опорного трехфазного напряжения. В качестве формирователя опорного трехфазного напряжения используется микроконтроллер с цифро-аналоговым преобразователем. В формирователе опорного трехфазного напряжения формируются программным путем напряжения с заданными значениями частоты, начальных фаз и амплитуд. Указанные напряжения подаются на входы усилителей мощности. В результате на выходах этих усилителей образуются напряжения соответствующие входным напряжениям, но большие по мощности. Имеется возможность увеличить число фаз выходного напряжения за счет увеличения числа фаз формирователя опорного напряжения и усилителей
Полезная модель относится к электротехнике и может найти применение при проектировании аппаратуры, предназначенной для преобразования напряжения постоянного тока в симметричное трехфазное синусоидальное напряжение или напряжение, отличающееся по форме и симметричности от синусоидального с возможностью регулирования частоты этого напряжения, например в частотно регулируемых электроприводах или в ветроэлектрических генераторах.
Наиболее близким по техническому решению является преобразователь постоянного напряжения в трехфазное переменное напряжение (патент Российской федерации RU 2274942, дата начала действия патента 2004.09.15). Недостатками этого преобразователя являются зависимость симметричности системы трехфазных напряжений и формы напряжения от фазосдвигающих цепочек, сложность регулирования частоты и формы трехфазного напряжения. Это осложняет применение такого устройство для питания мощных потребителей, например в ветроэлектрических установках, или в приводах мощных асинхронных двигателей, а также в цепях, где форма и симметрия трехфазного напряжения является определяющими.
Целью полезной модели является улучшение характеристик преобразователя постоянного напряжения в трехфазное напряжение за счет формирования симметричности, формы и частоты поучаемого трехфазного напряжения.
На фиг.1 показана функциональная схема предлагаемого преобразователя.
Устройство содержит усилители мощности 1, 2, 3 выходы которых подключены к обмоткам индуктивности 4, 5, 6 намотанных на стержни ферромагнитного магнитопровода 7, 8, 9. На эти же стержни намотаны обмотки индуктивности 10, 11, 12, которые могут соединяться, образуя трехфазную
цепь. Источник постоянного напряжения 13 подключен к питанию усилителей мощности 1, 2, 3, входы которых соединены с формирователем опорного трехфазного напряжения 14. Формирователь 14 выполнен на основе микроконтроллера с цифро-аналоговым преобразователем.
Для образования трехфазной системы напряжений сигнал с выхода микроконтроллера подается на и мультиплексор.
Устройство работает следующим образом. Напряжение источника постоянного тока 13 подается в качестве питания на усилители мощности 1, 2, 3. В формирователе опорного трехфазного напряжения 14 синусоиды реализуются на основе использования численного метода вычисления синусоидальной путем разложения ее в степенной ряд 
Число членов ряда определяется требуемой точностью построения функции. Полученные в цифровом виде опорные синусоидальные сигналы преобразуются цифро-аналоговым преобразователем в аналоговые сигналы, в результате на выходе формирователя 14 формируются напряжения с заданными значениями частоты, начальных фаз и амплитуд:
Для формирования симметричного трехфазного напряжения опорные сигналы удовлетворяют условию:
U 1max=U2max=U3max ,.
1-2=2-3=3-1
Указанные напряжения подаются на входы усилителей мощности 1, 2, 3. В результате на выходах этих усилителей, к которым подключены катушки индуктивности 4, 5, 6, образуются напряжения соответствующие входным напряжениям, но большие по мощности. Токи, проходящие по катушкам индуктивности, образуют магнитные потоки, которые с помощью взаимноиндуктивной связи, образованной стержнями магнитопровода 7, 8, 9
индуцируют в катушках индуктивности 10, 11, 12 трехфазную систему напряжений. Частота, начальные фазы и амплитуды этих напряжений определяются частотой, начальными фазами и амплитудами напряжений формирователя опорных напряжений 14
Устройство отличает простота и возможность формирования трехфазного напряжения с различными техническими характеристиками. Возможно развитие схемы с увеличением числа фаз многофазного напряжения.
Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное с регулируемой частотой и формой, содержащий усилители мощности, напряжением питания которых является преобразуемое постоянное напряжение, выходы усилителей подключены к катушкам индуктивности, имеющим с помощью магнитопроводов взаимно индуктивную связь с катушками индуктивности, образующими трехфазную систему напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения качества трехфазной системы напряжений, к входам усилителей мощности подключены выходы формирователя опорных напряжений u1(t)=U 1maxsin(
t-1),u2 (t)=U2maxsin(t-2), u3(t)=U 3maxsin(t-3), параметры сигналов которых U1max, U2max, U 3max - максимальные значения напряжений, 1, 2, 3 - начальные фазы напряжений, - частота напряжений могут устанавливаться в соответствии с требованиями к параметрам получаемого трехфазного напряжения.
