Статический преобразователь постоянного напряжения в ступенчатое переменное

 

СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В СТУПЕНЧАТОЕ ПЕРЕМЕННОЕ, содержащий первый инвертор , выход которого подключен к первичной обмотке промежуточного трансформатора , вторичные обмотки которого : через выпрямители подключены к преобразовательным ячейкам второго инвертора , выходы которыхвключены последовательно вцепь нагрузки, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения качества выходного напря .жения.преобразователя путем дополнительного исключения из него высшей гармонической сосгавлящей М-го порядка , указанный промежуточный трансформатор снабжен дополнительной обмоткой , включенной встречно-последот вательно в цепь нагрузки, причем , первый инвертор выполнен с рабочей частотой выходного напряжения в Nраз больше рабочей частоты выходного напряжения втброгоинветора. V) с S

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК аю (и) 3$8 Н 02 М / 15

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (53) 621.314.57 (088.8) ГОСУДАРСТВЕННЬ9 КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 1688550/24-07 (22) 02. 08. 71 (46) 30.06.83: Бюл. и 24 (72) Б.Л. Уан-Золи и В.С. Моин (56) 1. Бедфорд Б., Хо@т Р. Теория автономных инверторов. М., "Энергия", 1969в с. 238, рис. 7-2.

2. Патент США И 3579081, кл. 321-9, 18.05.71. (54)(57) СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В СТУПЕНЧАТОЕ .ПЕРЕМЕННОЕ, содержаш ий первый инвертор, выход. которого .подключен к первичной обмотке промежуточного трансфор» матора, . вторичные обмотки которого через выпрямители подключены к пре" образовательным ячейкам второго инвертора, выходы которыхвключены последовательно в цепь нагрузки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества выходного напря.жения преобразователя путем дополни тельного исключения из него высшей гармонической составляющей К-ro порядка, указанный промежуточный трансформатор снабжен дополнит JlbHoH обмоткой, включенной встречно-последо . вательно в цепь нагрузки, причем, первый инвертор выполнен с рабочей частотой выходного напряжения в Мраз больше рабочей частоты выходного напряжения второго .инветора.

1026261

10

45

55 !

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано

I в системах электропитания и электропривода промышленных установок и транспортных средств для преобразования постоянного напряжения в ступенчатое, близкое к синусоидальному переменное напряжение.

Известны статические преобразователи постоянного напряжения в ступенчатое переменное, содержащие не" сколько клепевых мостовых усилителей с выходными трансформаторами, вторичные обмотки которых. соединены последовательно и образуют цепь нагрузки $1 ) .

Наиболее близким техническим

Решением к предлагаемому является . статический преобразователь постоян; ного напряжения в ступенчатое пере" менное, содержащий первый инвертор, выход которого подключен к первичной обмотке промежуточного трансформатора, вторичные обмотки которого черкез выпрямители подключены к преобразовательным ячейкам второго инвертора, выходы которых включены 11оследова". . тельно в цепь нагрузки { 2 ) .

Недостатком таких преобразователей является значительная масса и габариты выходных трансформаторов, особенно при относительно низкой выходной частоте (50-400 Гц1.

Цель изобретения - повышение ка» чества выходного напряжения путем дополнительного исключения иэ него высшей гармонической составляющей

H-ro порядка.

Поставленная цель достигается тем, что в статическом преобразователе, содержащем первый инвертор, выход которого подключен к первичной обмотке промежуточного трансформатора, вторичные обмотки которого через выпрямители подключены к преобразовательным ячейкам второго инвертора, выходы которых включены последовательно в цепь нагрузки, указанный промежуточный трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, включенной встречно-последовательно в цепь.на грузки, причем первый инвертор выполнен с рабочей частотой выходного

- напряжения .в Я раэ большей рабочей частотй выходного напряжения второго инвертора.

На чертеже представлена схема преобразователя.

Преобразователь содержит первый высокочастотный инвертор на транзис" торах 1 и 2, выход которого подключен к первичной. обмотке ф/ промежуточного трансформатора 3 ° Вторичные обмотки трансформатора 3(Ф . и Ф Р верез выпрямйтели 4 и 5 соединены с преобразовательными мостовыми ячейками 6 и 7 второго инвертора, выполненными, например, на транзисторах, шунтированных встречно-включенными диодами.

Выходные цепи ячеек- соединены последовательно M замкнуты через до.полнительную обмотку 8 (Щ*, ) трансформатора 3 и нагрузку 9. Цепи управления транзисторов 1 и 2 соединены с блоком 10 управления, а цепи управления транзисторов.инверторов 6 и 7 с блоком 11 управления, на выход преобразователя включен фильтр

12" 13, 25 Преобразователь работает следующим образом.

Переключаемые через полпериода повышенной частоты транзисторы 1 и

2 генерируют прямоугольное напряЗ0 жение, которое после выпрямления . подается на питание ячеек 6 и 7.

Блок 11 осуществляет управление транзисторами ячеек 6 и 7 в такой последовательности, чтобы сформиРовать напряжение О„ ступенчатой формы с минимумом высших гармоник низкого порядка.

Например, если пару транзисторов одной ячейки коммутировать со

40 сдвигом в 60 (по выходной частоте) относительно другой пары транзисторов данной ячейки, то выходное на.пряжение ячейки не содержит третьей гармоники. Если двумя такими ячейками 6 и 7 управлять с взаимным сдви гом на 36 (по выходной частоте), то напряжение U не будет содержать третьей и пятой гармоники.

Для. улучаейия спектрального состава выходного напряжения преобразо" вателя встречно-последовательно с выходом ячеек второго инветора включена обмотка 8 (У„ „.), а частота переключения транзисторов l и 2 выбрана больше выходной частоты в число раз, равное номеру исключаемой гармо" ники, йапример в 7 раз. При этом выходное напряжение преобразователя

Составитель С. Горбачева

;Редактор С. Юско Техред А.Ач. . . Корректор А. Тяско

/ еее е ее вв

Заказ 4572/46 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по .делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Пвтенг", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 10 (U@y,g Uq + Ug) не содержит 3, 5 и 7-ой гармоник.

Таким образом, качество выходного напряжения преобразователя, приложенного к нагрузке 9, повышается, т.е, в нем содеpwHTGA меньше..высших гармоник низкого порядка, оказывающих вредное действие .на некоторые виды

26261 нагрузок (сельсины, поворотные трансформаторы и др.). При заданном качестве выходного напряжения предлагаемая схема поэвоg ляет упростить устройство, так как в известной схеме вместо обмоток 8 пришлось бы вводить дополнительную мостовую ячейку по типу ячеек 6 и 7.