Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения - упрощение схемы и повышение надежности за счет исключения вспомогательного инвертора. Устройство содержит однофазный инвертор, выполненный на транзисторах 1-4. Выход инвертора нагружен на первичную обмотку трансформатора (Тр) 5. Секции 6-11 вторичных обмоток Тр 5 соединены через ключи 12-17 переменного тока но схеме замкнутого треугольника, вершины которого образуют выходы А, В, С устройства . Для получения выходного напряжения устройства, близкого по форме к синусоидальному , амплитуды его ступеней выбирают из условия исключения гармоник, близких к основной. Для получения необходимых амплитуд напряжения промежуточные отводы вторичных обмоток Тр 5 делят по числу витков в соотношении (2-д/З): : ( 1) и подключают непосредственно к противоположным вершинам треугольника. Подключение любой ветви схемы с помош,ью ключей переменного тока обеспечивает возможность прохождения тока в двух направлениях и постоянство разности потенциалов фаз в течение каждого интервала. Это обуславливает работоспособность устройства при любом коэффициенте мощности нагрузки с неизменной формой кривой выходного напряжения. 3 ил. (Л + ,-.-.. V TiTl: N. Д 4 7J to СП со ел
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
ÄÄSUÄÄ 1257795 д1 (51) 4 Н 02 М 7 5395
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц
1 !
К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3858164/24-07 (22) 25.02.85 (46) 15.09.86. Бюл. № 34 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) А. М. Азаров (53) 621.314.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 838963, кл. Н 02 М 7/48, 1978.
Авторское свидетельство СССР № 936313, кл. Н 02 М 7/537, 1980. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ КВАЗИСИНУСОИДАЛЬНОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения — упрощение схемы и повышение надежности за счет исключения вспомогательного инвертора. Устройство содержит однофазный инвертор, выполненный на транзисторах 1 — 4. Выход инвертора нагружен на первичную обмотку трансформатора (Тр)
5. Секции 6 — 11 вторичных обмоток Тр 5 соединены через ключи 12 — 17 переменного тока по схеме замкнутого треугольника, вершины которого образуют выходы А, В, С устройства. Для получения выходного напряжения устройства, близкого по форме к синусоидальному, амплитуды его ступеней выбирают из условия исключения гармоник, близких к основной. Для получения необходимых амплитуд напряжения промежуточные отводы вторичных обмоток Тр 5 делят по числу витков в соотношении (2 — - /3):
: (/3 — 1) и подключают непосредственно к противоположным вершинам треугольника.
Подключение любой ветви схемы с помощью ключей переменного тока обеспечивает возможность прохождения тока в двух направлениях и постоянство разности потенциалов фаз в течение каждого интервала.
Это обуславливает работоспособность устройства при любом коэффициенте мощности нагрузки с неизменной формой кривой выходного напряжения. 3 ил.!
257795
4г
Изобретение относится к элсктротех нике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преоб разопания постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное. !
Гель изобретения - - упрощение схемы и повы1пение надежности за счет исключения вспомогательного инвертора.
На фиг. 1 показана принципиальная схема силовой части предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 -- принципиальная схема систе Ibl управления преобразователем нa фиг. 3 —. диагpaммы, поясняющие принц и и фо p M и рова н и я и ы 1!v. 1 ьс о н v I I p а вл е . и и я кл1очами преобразователя, формы напряжеH IA 1Ia обмотках трансформатора и на выходе преобразователя.
Преобразователь (фиг. 1) содержит однофазный инвертор, выполненный на ключах, например транзисторах 1---4. Выход инвертора нагружен на первичную обмотку трансформатора 5. Секции 6 — --11 вторичных обмоток трансформатора 5 соединены через ключи 12 — -17 переменного тока по схеме замкнутого треугольника, вершины которого образу1от выходные выводы А, В, С преобразователя. Промежуточные отводы вторичных обмоток трансформатора 5 непосредственно связаны с противоположными вершинами треугольника. В качестве ключей
1--4 од1Н1фазного инвертора могут быть использованы транзисторы или тиристоры с в Tðå п1î-Ilclpaaëåëüно включеllahIMè диодами а в качестве ключей 12 — 17 переменного тока симнсторы, встречно-параллельно включенные тиристоры или транзисторы с последoaательнo включенными диодами транзисторы, вклк1ченные в диагонали постоянного тока диодпых мостов.
Блок управления преобразователем (фиг. ?) Содержит задающий генератор
18, выход которого подключен ко входу делителя 19 гастоты, выполненному, например, И3 двух последовательно связанных триггерах. Прямой и ml!IepcllI»Iv выходы делителя !9 частоты соединены через блок 20 буферных усилителей с управляющими входами силовых ключей 1 — -4 инвертора.
Выход задающего генератора 18 подключен также ко вхо \) шестиканального распред. лителя 21 импульсов, выполненному в виде кольцевой 1сресчетной схемы. Каналы распределителя 21 им ульсов связаны через логические -:лементы 22 — -27 2ИЛИ и блок
20 с управляю1цими входами ключей
12 17 переменного тока, причем номера выходов блока 20 соответствуют номерам ключей, к которым они подключены.
На фиг. 3 диаграммы 28 — 44 представляют формы напряжений на выходах следующих элементов: 28 — задающего генератора; 29 и 30 -- прямого и инверсногс выходов делителя 19 частоты (импульсы управления ключами 1 4 инвертора); 31 трансформатора 5; 32 — 37 -- распределителя 21 импульсов; 38 -43 элементов
22 — 27 (импульсы управления ключами 12-l7); 44 — преобразователя (форма III ixoдного линейного напряжения (JBR.).
Устройство работает следующим образом.
Задак1щий ге11ератор 18 (фиг. 2> формирует последовательность и III% ëüñîâ 28 (фиг. 3), которая поступает на 11ход .1елителя 19 частоты с коэффициентом деления, равным например. 4-i.l и вход 6-ти канального распределителя 21 импульсов. (.Игналы 29 и 30 прямого и инверсного выходов делителя 19 частоты усиливакпся блоком
20 буферных усилителей и поступают на управляющие входы силовых ключей 1---4 инвертора. В результате работы инвертора на обмотках трансформатора 5 формируется напряжение 31. Выходные импульсы 32 37 распределителя 21 импульсов суммируются элементами 22 — 27 2ИЛИ, усиливаются блоком 20 и поступают на управляющие входы ключей 12 — !7 переменного тока (диаграммы 38 — 43 соответственно) .
Для получения выходного напряжения преобразователя, близкого по форме к синусоидальному, амплитуды его ступеней выбирают из условия исключения гармоник, близких к основной.
Для получения напряжения с указанными амплитудами ступеней числа витков секций 6 — 11 вторичной обмотки трансформатора 5 должны относится между собой
А сб= Wc8=Wcl II Ñ7 WC9= 1!1 с11, W,6 . W,у= (2 —, 3): (,/3 — ) = 0,268:0,732
При этом на секциях 6, 8, 10 формируются прямоугольное напряжение с амплитудой, равной амплитуде первой ступени выходного линейного напряжения, а на секциях 7, 9, 11 — амплитуде второй ступени.
Кроме того, при формировании трехфазного напряжения 44 для амплитуд его ступеней (Vl — Uz) выполняется равенство U!+ U>=
= (1з. Полупериод выходного напряжения
44 преобразователя можно разделить на шесть равных интервалов.
На первом интервале замыкают ключи
12 и 15 (диаграммы 38, 41, фиг. 3). При этом, через замкнутый ключ 12 к выходным выводам А, В преобразователя прикладывается напряжение секции 8„равное U!. Через ключ 15 к выводам С, А прикладывается напряжение секции 9 равное U2, а к выводам
С,  — сумма напряжений секций 8 и 9, равная Uz. В результате выходные линейные напряжения становятся равными
VAIL= !Jl,U = U;!, (.!СА= U2, На втором интервале замыкают ключи
13 и 16. К выводам А, В через ключ 16 прикладывается напряжение секции 11, равное
Ug, к выводам С, А через ключ 13 — напряжение секции 6 равное Vl, к выводам С, В— сумма напряжений секций 6 и 11, равная
Ua. Выходные линейные напряжения ста1257795
Формула изобретения
12
Яф
1б
122. 2 новятся равными 1. (1(=Щ,"вс= — 11;, 1:<:л=—
= Ui.
На следующих интервалах работа преобразователя происходит аналогично в соответствии импульсов управления ключами.
В результате работы преобразователя на его выходе формируется трехфазное напряжение 44.
Подключение любой ветви схемы с»омощью ключей переменного тока обеспечи- 1(з вает возможность прохождения тока в двух направлениях и постоянство разности потенциалов фаз в течение каждого интервала.
Это обуславливает работоспособность преобразователя при любом коэффициенте мощности нагрузки с неизменной формой кривой выходного напряжения.
Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное, содержащий однофазный инвертор, выходом (1(. !иненныи с первичной 00>101 кои т1>ансформатора, и шесть ключей перемени(>го тока, одни концы трех вторичных обмоток трансформатора подключены через три первых ключа переменного тока к трем выходным выводам преобразователя, а каждая из вторичных обмоток трансформатора содержит по одному промежуточному отводу, и блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами силовых ключей преобразователя, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, вторые концы вторичных обмоток соединены через три вторых ключа переменного тока с тремя смежными выходнь1ми выводами преобразователя, образуя из вторичных обмоток трансформатора замкнутый треугольник, вершинами которого являются выходные выводы 11реобразователя, а промежуточные отводы вторичных обмоток трансформатора делят их по числу витков в соотношении 12 — "1т7): 1>, У--1) и подключены непосредственно к противоположным вершинам треугольника.
1257795
Г8
Z9
Составитель В. Моин
Редактор И. Сегляник Техред И. Верее Корректор А. Тяско
Заказ 5037/55 Тираж 631 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал Г1ПП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
32
53
Я/
Л
Я
57
Я
59
41 фр ф
1
t
t
1
