Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ КВАЗИСИНУСОИДАЛЬНОЕ , содержащий однофазный мостовой инвертор, выходом подключенный к первичной обмотке трансформатора , вторичная обмотка которого выполнена с двумя промежуточными отводами , которые соединены через первую и вторую группы ключей переменного тока, по три ключа в каждой, с тремя выходными выводами преобразователя и третью группу из трех ключей переменного тока, одни силовые выводы которых объединены в общую точку, а другие связаны с выходными выводами преобразователя, и блок управления, включающий задающий генератор, выуод которого подключен через триггер и блок буферных усилителей к управляющим входам ключей одной стойки однофазного инвертора, отличающийся тем, что,с целью уменьшения массы и габаритов, в него дополнительно введена стойка управляемых ключей, крайние выводы которой соединены с шинами источника питания упомянутого инвертора, а средний вывод подключен к-введенному промежуточному отводу первичной обмотки трансформатора, концы вторичной обмотки трансформатора связаны через два ключа переменного тока с общей точкой ключей переменного тока третьей группы, причем указанные промежуточные вьгеоды вторичной обмотки трансформатора делят ее по числу витков в отношении sin 20°: sin 40 sin , в блок управления введены делитель частоты, счетчик, программируемое постоянное запоминающее (Л устройство, девять логических элементов НЕ, восемь элементов 2И и четыре элемента 3-ЗИ-2ИПИ, причем выход задающего генератора подключен через делитель частоты ко входу счетчика, выходы последнего соединены с адресными входами программируемого постоянного запоминающего устройства, три его первых выхода связаны через ел блок буферных усилителей с управляюS щими входами ключей переменного тока третьей группы, четвертый его выход пб цключен к входам первого и второго элементов 2и и через элемент НЕ к входам третьего и четвертого элементов 2И, прямой выход триггера соединен с другими входами первого и третьего элементов 2И и первыми вхо-. дами элементов 3-ЗИ-2Ш1И, инверсный вьпсод триггера связан с. другими входами второго и четвертого элементов 2И и четвертыми входами элементов 3-ЗИ-2ИЛИ, выходы первых четьфех

ССЮ3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В»

1.

1

t 7 (21) 3603120/24-07 (22) 08.06.83 (46) 23.09.84. Бюл. У 35 (72) А.М. Азаров и С.И. Гавриленко (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при

Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621.314.572(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N- 736306, кл. Н 02 М 7/515, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

У 838963, кл. Н 01 И 7/48, 1980.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3428431/24-07, кл. Н 02 M 7/48, 1982. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ КВАЗИСИНУСО

ИДАЛЬНОЕ, содержащий однофазный мостовой инвертор, выходом подключенный к первичной обмотке трансформатора, вторичная обмотка которого выполнена с двумя промежуточными отводами, которые соединены через первую и вторую группы ключей переменного тока, по три ключа в каждой, с тремя выходными выводами преобразователя и третью группу из трех ключей переменного тока, одни силовые выводы которых объединены в общую точку, а другие связаны с выходными выводами преобразователя, и блок управления, включающий задающий генератор, выход которого подключен через триггер и блок буферных усилителей к управляющим входам ключей одной стойки однофазного инвертора, о т л и ч а ю— шийся тем, что,с целью уменьшения массы и габаритов, в него допол,.SU„„11151 1 А

Эцио Н 02 М 7/48; Н 02 P 1 /1 нительно введена стойка управляемых ключей, крайние выводы которой соединены с шинами источника питания упомянутого инвертора, а средний вывод подключен к- введенному промежуточному отводу первичной обмотки трансформатора, концы вторичной обмотки трансформатора связаны через два ключа переменного тока с общей точкой ключей переменного тока третьей группы, причем указанные промежуточные выводы вторичной обмотки трансформатора делят ее по числу о ° o витков в отношении sin 20 : sin 40

sin 20, в блок управления введены о делитель частоты, счетчик, програм- Е мируемое постоянное запоминающее устройство, девять логических элементов НЕ, восемь элементов 2И и четыре элемента З-ЗИ-2ИЛИ, причем выход задающего генератора подключен через а делитель частоты ко входу счетчика, выходы последнего соединены с адресными входами программируемого постоянного запоминающего устройства, три его первых выхода связаны через блок буферных усилителей с управляющими входами ключей переменного тока третьей группы, четвертый его выход подключен к входам первого и второго элементов 2И и через элемент НЕ к входам третьего и четвертого элементов 2И, прямой выход триггера соединен с другими входами первого и третьего элементов 2И и первыми вхо- . дами элементов З-ЗИ-2ИЛИ, инверсный выход триггера связан с. другими входами второго и четвертого элементов

2И и .етвертыми входами элементов

3-3И-2ИЛИ, выходы первых четырех

1115181 элементов 2И подключены через блок буферных усилителей к управляющим входам ключей двух других стоек однофазного инвертора, соответствующие выходы программируемого постоянного запоминающего устройства соединены с вторыми входами элементов 3-ЗИ-2ИЛИ и через элементы НЕ с их пятыми входами, третьи и шестые входы каждого элемента 3-ЗИ-2ИЛИ объединены и связаны с четырьмя другими выходами программируемого постоянного запоминающего устройства, к каждому из которых подключен вход соответствующего элемента 2И из четырех других

Изобретение относится к яреобразовательной технике и может быть исполь зовано в системах электропитания и электропривода для преобразования постоянного напряжения в трехфазное 5. квазисннусоидальное.

Известен преобразователь постоянного напряжения в трехфаэное переменное с амплитудно-импульсной подуляцией выходного напряжения, содержащий инвертор высокой частоты, выходом нагруженный на первичную обмотку согласующего высокочастотного трансфор1»атора, вторичная обмотка которого выполнена с четырьмя отпайками, рас- .»5 положенными симметрично относительно среднего вывода, образующего один выходной вывод преобразователя.

Крайние и промежуточные выводы соединены через управляемые ключи пере- 2О менного тока с двумя другими выходными выводами преобразователя. Блок управления преобразователем выполнен в виде последовательно связанных между собой задающего генератора, много- 2 канального распределителя импульсов, логических элементов ИЛИ и буферных усилителей, вьтходь» которых соединены с управляющими входами силовых ключей преобразователя. Напряжения на сек- ЗО циях вторичной обмотки трансформатора относительно среднего вывода равны соответственно амплитудам первой, второй и третьей ступеней выходного линейного напряже »ия. Подключая в опвторые входы которых соединены через элементы НЕ с выходами соответствующих элементов З-ЗИ-2ИЛИ, а выходы последних связаны через блок буферных усилителей с управляющими входами ключей переменного тока, подключенных к первому крайнему и первому промежуточному отводам вторичной обмотки трансформатора, выходы вторь»х четырех элементов 2И соединены также через блок буферных усилителей с управляющими входами ключей переменного тока, связанных с вторым крийним и вторым промежуточным отводами вторичной обмотки трансформатора. ределенной последовательности промежуточные выводы вторичной обмотки трансформатора к выходным выводам преобразователя, формируют два трехступенчатых линейных напряжения, что достаточно для получения трехфазной системы напряжений на нагрузке 13.

Однако частота работы трансформатора жестко связана с выходной частотой и числом ступеней в периоде выходного напряжения, поэтому при низкой выходной частоте преобразователя

/ трансформатор имеет. значительные массу и габариты. К,ключам переменного тока прикладывается напряжение, в два раза превышающее амплитуду выходного линейного напряжения, что увеличивает установленную мощность и снижает надежность преобразователя. Кроме того, кривая выходного напряжения имеет несинусоидальную форму.

Известен также преобразователь постоянного напряжения в трехфазное трехступенчатое, содержащий однофазньп» инвертор, выходом подключенный к первичной обмотке трансформатора, концы вторичной обмотки и ее средний отвод подключены через ключи переменного тока к каждому из трех выходных выводов преобразователя.. В зависимости от полярности напряжений на секциях вторичной обмотки трансформатора меняется очередность их подключения к выходным выводам преобразователя и на нагрузке формируется

1115181 трехфазное трехступенчатое напряжение 521.

Однако трансформатор работает на частоте, в три раза превышающей вы— ходкую, поэтому при низкой выходной частоте преобразователь имеет большие массу и габариты. Кроме того, кривая выходного напряжения имеет несинусоидальную форму.

Известен преобразователь постоян1О ного напряжения в трехфазное перемен ное, содержащий однофазный инвертор, нагруженный на первичную обмотку трансформатора, две вторичные обмотки которого подключены через ключи переменного тока к выходным выводам преобразователя. Однофазный инвертор и трансформатор могут работать на любой частоте, не связанной с выходной частотой преобразователя, но выходное напряжение имеет трехступенчатую форму с большим содержанием высших гармоник i2J.

Недостатком данного преобразователя является несинусоидальная форма

25 кривой выходного напряжения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь постоянного напряжения в переменное трехфазное многоступенчатой формы, содержащий однофазный инвертор, выходом подключенный к первичной обмотке трансформатора, вторичная обмотка которого содержит два промежуточных отвода, которые вместе 35 с ее концами соединены через ключи переменного тока с выходными выводами преобразователя. Блок управления преобразователем включает в себя задающий генератор, подключенный к 40 триггеру, выходы которого связаны через буферные усилители.с управляющими входами ключей однофазного инвертора. Кроме того, выход задающего генератора соединен с входом распре- 45 делителя импульсов, выходы которого связаны через логические элементы и буферные усилители с управляющими входами ключей переменного тока. Частота работы однофазного инвертора и 59 трансформатора жестко связана с выходной частотой преобразователя и превышает ее в девять раз Г31.

Нецостатками известного преобразо- 55 вателя являются большие масса и габариты, обусловленные низкой частотой работы трансформатора.

11ель изобретения — уменьшение мас— сы и габаритов преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное, содержащий однофазный мостовой инвертор, выходом подключенный к первичной обмотке трансформатора, вторичная обмотка которого выполнена с двумя промежуточными выводами, которые соединены через, первую и вторую группы ключей переменного тока, по три ключа в каждой, с тремя выходными выводами преобразователя и третью группу из трех ключей перемен ного тока, одни силовые выводы которых объединены в общую точку, а другие связаны с выходными выводами преобразователя, и блок управления, включающий задающий генератор, выход которого подключен через триггер и блок буферных усилителей к управляющим входам ключей одной стойки однофазного инвертора, дополнительно введена стойка управляемых ключей, крайние выводы которой соединены шинами источника питания инвертора, а средний вывод подключен к промежуточному отводу первичной обмотки трансформатора, концы вторичной обмотки трансформатора связаны через два ключа переменного тока с общей точкой ключей переменного тока третьей группы, причем укаэанные промежуточнь е выводы вторичной обмотки трансформатора делает ее по числу витков в отношении

sin 20 : sin 40 : sin 20, а в блок управления введены делитель частоты,. счетчик, программируемое постоянное запоминающее устройство, девять логических элементов НЕ, восемь элементов 2И и четыре элемента З-ЗИ-2ИЛИ, причем выход задающего генератора подключен через делитель частоты к входу счетчика, выходы которого соединены с адресными входами программируемого постоянного запоминающего устройства, три его первых выхода связаны через блок буферных усилителей с управляющими входами ключей переменного тока третьей группы, четвертый его выход подключен к входам первого и второго элементов 2И и через элемент НЕ к входам третьего и четвертого элементов 2И, прямой выход триггера соединен с другими входами первого и третьего элементов 2И и первыми входами элементов З-ЗИ-2ИЛИ.

1115181 инверсный выход триггера связан с другими входами вторичного и четвертого элементов 2И и четвертыми входами элементов З-ЗИ-2ИЛИ, выходы первых четырех элементов 2И подключе* 5 ны через блок буферных усилителей к управляющим входам ключей двух других стоек однофазного инвертора, соответствующие выходи программируемого постоянного запоминающего устройства соединены с вторыми входами элементов 3-ЗИ-2ИЛИ и через элементы

НЕ с их пятыми входами, третьи и mecтые входы каждого элемента Ç-ЗИ-2ИЛИ, объединены и связаны с четырьмя другими выходами программируемого постоянного запоминающего устройства, к каждому из которых подключен вход соответствующего элемента 2И из четырех других, вторые входы которых сое- о динены через элементы НЕ с выходами соответствующих элементов З-ЗИ-2ИЛИ, а выходы последних связаны через блок буферных усилителей с управляющими входами ключей переменного тока, подключенный к первому крайнему и первому промежуточному выводам вторичной обмотки трансформатора, выходы вторых четырех элементов

2И соедиены также через блок буфер- ЗО ных усилителей с управляющими входами ключей переменного тока, связанных с вторым крайним и вторым промежуточным отводами вторичной обмотки трансформатора. 35

На фиг. 1 представлена принципиальная схема силовой части преобразователя; на фиг. 2 — принципиальная схема системы управления преобразователем; на фиг. 3 — диаграммы, по- 4Î ясняющие принцип формирования импульсов управления ключами инвертора и ключами переменного тока, форма на- . пряжений на обмотках трансформатора и выходного линейного напряжения.

Преобразователь содержит однофазный инвертор, выполненный на ключах 1-4, и дополнительную стойку ключей 5 и 6, крайние выводы которой подключены к положительной и отрицательной шикам источника питания однофазного инвертора, а ее средний вывод — к промежуточному отводу первичной обмотки трансформатора 7.

Крайние выводы первичной обмотки трансформатора 7 соединены с выходными выводами однофазного инвертора. вторичная обмотка трансформатора 7 содержит два промежуточных вывода, которые делят ее на три секции 8-10, причем числа витков секций относятся межлу собой как з1п 20 : sltl 40 о

sin 20 . Первый крайний вывод вторичной обмотки трансформатора 7 связан с одним силовым выводом ключа 11 переменного тока, а второй крайний вывод этой обмотки — с одним выводом ключа 12. Первый промежуточный вывод вторичной обмотки трансформатора

7 подключен через ключи 13-15 переменного тока первой группы к выходным выводам А,В,С преобразователя, а второй промежуточный вывод — через ключи 16-18 второй группы. Вторые выводы ключей 11 и 12 соединены с общей точкой ключей 19-21 переменного тока третьей группы, другие выводы которых связаны с выходными выводами преобразователя.

Блок управления преобразователем содержит задающий генератор 22, выход которого подключен через триггер 23 и блок 24 буферных усилителей к управляющим входам ключей 1 и 4 однофазного инвертора. Кроме того, выход задающего генератора 22 подключен через делитель 25 к входу счетчика 26, выходы которого соединены с адресными входами программируемого постоянного запоминающего устройства 27, имеющего двенадцать выходов

28-39, три первых выхода 28-30 связаны через блок 24 буферных усилителей с управляющими входами ключей

i9-21 переменного тока третьей группы, четвертый выход 31 подключен к входам первого 40 и второго 41 логических элементов 2И и через элемент

НЕ 42 к входам третьего 43 и четвертого 44 элементов 2И. Прямой выход триггера 23 соединен с другими входами первого 40 и третьего 43 элементов 2И и первыми входами элементов

3-ЗИ-2ИЛИ 45-48, а инверсный выход— с другими входами второго 41 н четвертого 44 элементов 2И и четвертыми входами элементов 3-ЗИ-2ИЛИ 45- 8.

Выходы элементов 2И 40-44 подклклены через блок 24 буферных усилите..ей к управляющим входам ключей 2,3,6 л 5 двух других стоек однофазного инвертора. Выходы 32,34,36 и 38 программируемого постоянного запоминающего устройства 27 соединены с вторыми входами элементов 3-ЗИ-2ИЛИ 45-48 и через элементы HE 49-52 с их пяты1115181 ми входами. Третьи и шестые входы каждого элемента 45-48 объединены и связаны с четырьмя другими выходами

33,35,37 и 39 программируемого постоянного запоминающего устройства 27.

К каждому из выходов 33,35,37 и 39 подключен вход одного из вторых четырех элементов 2И 53-56 соответственно, вторые входы которых соединены через элементы НЕ 57-60 с выходами

1Î элементов 45-48 соответственно. Выходы последних связаны через блок 24 .буферных усилителей с управляющими входами ключей переменного тока 11, 13,14 и 15. Выходы элементов 53-56 соединены также через блок 24 буферных усилителей с управляющими входами ключей 12,16, 17 и 18 переменного тока, причем номера выходов блока

24 буферных усилителей соответствуют номерам ключей.

В качестве ключей 1-6 однофазного инвертора могут быть использованы транзисторы или тиристоры с обратныФ

25 ми диодами, а в качестве ключей переменного тока 11-21 — симисторы, встречно-параллельно включенные тиристоры или транзисторы с последовательно включенными диодами, транзисторы, включенные в диагонали постоян- ЗО ного тока диодных мостов.

Диаграммы 61-68 (фиг. 3) представляют собой формы импульсов на выI ходах следующих элементов преобразователя: 61 — задающего генератора, 35

62-63 — триггера (прямой и инверсный сигналы, которые являются управляющими для ключей 1 и 4), 64 — делителя частоты, 65,66 — элементов 2И 40 и 41 (импульсы управления ключами 2 и 3), 67,68 — элементов 2И 43 и 44 (импульсы управления ключами 6 и 5), 69,70 — элементов 3-ЗИ-2ИЛИ 45 и

2И 53 (импульсы управления ключами

1.1 и 12), 71-73 — элементов 3-ЗИ- 4

2ИЛИ 46-48 (импульсы управления ключами 13-15), 74-76 — элемента 27 (выходы 28-30 импульсы управления ключами 19-21), 77-79 — элементов

54-56 (импульсь1 управления ключами

16-18), 80 — трансформатора 7, 81 преобразователя (выходное линейное напряжение U*q ).

Устройство работает следующим образом. 55 Период выходного напряжения преобразователя можно разбить на 18 равных интервалов (диаграмма 81). для уменьшения массы и габаритов преобразователя частота работы трансформатора 7 (диаграмма 80) выбирается в 18tn раэ выше выходной частоты преобразователя, где "н — число периодов напряжения трансформатора на интервале одной ступени выходного напряжения.

Величина ю может приниматься любой (например, ю = 2) и ограничивается сверху величиной динамических потерь в преобразователе.

Задающий генератор 22 формирует последовательность импульсов (диаграмма 61) частотой в 361 раз выше выходной частоты преобразователя, которая поступает на вход триггера

23. Сигналы прямого и инверсного выходов триггера 23 (диаграммы 62,63) усиливаются блоком 24 буферных усилителей и поступают соответственно на управляющие входы ключей 1 и 4 однофазного интервала. Кроме того, частота задающего генератора 22 делится на 2m делителем 25 (диаграмма

64) и поступает на вход двоичного счетчика 26 с коэффициентом пересчета, равным 18. Сигналы с выходов счетчика 26 поступают на адресные входы программируемого постоянного запоминающего устройс-гва 27, логические состояния выходов 28-39 которого в зависимости от кода адреса представлены в таблице, причем выходной код элемента 27 изменяется на границах интервалов и повторяется с выходной частотой преобразователя.

Логические состояния выходов 28-39 программируемого постоянного эапо" мичающего устройства 27 на каждом интервале разрешают или запрещают прохождение сигналов c: прямого и инверсного выходов триггера 23 (диаграммы 62,63) на входы блока 24 буферных усилителей. Таким образом, формируется необходимая последовательность импульсов для управления силовыми ключами преобразователя, ч 1I причем уровень логического 0 на входе блока 24 буферных усилителей соответствует закрытому состоянию соответствующего силового ключа, а уровень логической "1" — открытому состоянию

На первом интервале логические состояния выходов 28-39 элемента 27 имеют значения 000010111101 соответственно. При этом на выходах 28-30 (диаграммы 74-76) элемента 27 форми1115181 руются логические "0", чтс соответствует закрытому состоянию силовых ключей 19-21. На выходе 31 также присутствует логический "0", который закрывает элементы 40 и 41 (диаграммы

65,66), обеспечивая закрытое состояние ключей 2 и 3. Кроме того, сигнал с выхода 31 элемента 27 инвертируется элементом 42 и поступает на входы элементов 43 и 44, обеспечивая про- 10 хождение соответственно прямой и инверсной последовательностей импульсов с выходов триггера 23 через блок

24 буферных усилителей (диаграммы

67,68) на управляющие входы ключей 15

6 и 5. С выходов 32,34 и 36 элемента

27 сигналы логических "1" поступают на входы элементов 45-47, разрешая прохождение .импульсов с прямого выхода триггера 23 на их выходы и через 20 блок 24 буферных усилителей (диаграммы 69,71,72) на управляющие входы силовых ключей 11,13 и 14. С выхода 38 элемента 27 сигнал логического "0" инвертируется элементом 52 и поступает на вход элемента 48, разрешая прохождение импульсов с инверсного выхода триггера 23 через блок 24 буферных усилителей (диаграмма 73) на управляющий вход силового ключа 15 30

С вьжода 33 элемента 27 сигнал логического. "0" поступает на элемент 53, обеспечивая закрытое состояние ключа

12 (диаграмма 70) на первом интервале. С выходов 35,37 и 39 элемента 27 сигналы логической "1" поступают соответственно на входы элементов 5456, разрешая прохождение проинтервированных .с помощью элементов 58-60 сигналов с выходов элементов 46-48 40 через блок 24 буферных усилителей (диаграммы 77-79) на управляющие входы ключей 16-18 . Таким образом формируются импульсы управления силовыми ключами 1-6 и 11-21 на первом интер- 45 вале. На следующих интервалах формирование импульсов управления клю,чами происходит аналогично в соответствии с диаграммами 61-79 (фиг. 3) и таблицей истинности (фиг. 4) сос- .щ тояния элемента 27.

Для получения выходного напряжепреобразователя, близкого по форме к синусоидальному, амплитуды его S5 ступеней выбирают из условия исключения гармоник, близких к основной.

При этом амплитуда j --й ступени вьжодного линейного напряжения опредепяется по выражешпо

rT.Uj=U .ыО 1 > где U — амплитуда аппроксимирующей ступенчатое напряжение синусоиды, проходящей через середины горизонтальных участков ступеней.

Для получения напряжения с указанными амплитудами ступеней величины напряжений на секциях 8 — 10 вторичной обмотки трансформатора 7 (U â -Ос,ю ) должны быть связаны с амплитудами ступеней выходного линейного напряжения преобразователя следующим образом:

0св Uq =-0 Ос9=0, где О,U — амплитуды первой и второй ступеней выходного линейного напряжения преобразователя (диаграмма 81) .

Следовательно, числа витков секций вторичной обмотки трансформатора должны выбираться из соотношения с8: U : Uñ — ьу1 20: М 10: 5Ы 20

При этом первые и вторые ступени линейных напряжений формируются путем подключения выходных выводов преобразователя к секциям вторичной обмотки трансформатора 7, имеющим соответствующую величину (0„ или U ) напряжения. Для формирования треть ступеней напряжения снимают импульсы управления с ключей 2 и 3 и подают их на управляющие входы ключей 6 и 5. При этом подключается промежуточ. ный вывод первичной обмотки трансформатора 7 и напряжение на секции 9 возрастает до величины 0 . Кроме того, следует учесть, что при формировании трехфазного напряжения .kl=9 для амплитуд ступеней напряжения выполняется равенство U -U =- Uc,, поэтому четвертые ступени линейных напряжений формируют путем подключения соответствующих выходных выводов преобразователя и средней и одной из крайних секций вторичной обмотки трансформатора 7, суммарное напряжение которых равно (1 .

В соответствии с принятым коэффициентом деления делителя 25, равным

1115181

12 четырем, интервал каждой ступени вы ходного напряжения преобразователя можно разделить на четыре подынтервала, соответствующих полупериоду работы трансформатора 7.

На первом подынтервале первого интервала замыкают ключи 1,6, 13,14 и 18 (диаграммы 62,67,71,72,79 .соот ветственно). При этом напряжение на секции 9 становится равным Ug. С по- 1Р мощью ключей 13 и 14 выходны выводы

А и В закорачиваются. К выводам С,В и С, А прикладывается напряжение секции 9, равное Ug . В результате линейные напряжения становятся рав- 15

О„, =о,ц„=-u„u„, И,.

На втором подынтервале первого интервала меняется полярность напряжения на секции 9 вторичной обмотки трансформатора 7 (диаграмма 80) и за-2р мыкаются ключи 4,5,25,16 и 17 (диаграммы 63,68,73,77,78), выводы А и В остаются закороченными через ключи

16 и !7. К выводам С.В и С,A вновь прикладывается напряжение секции 9, 25 равное 0, поэтому величины линейных напряжений остаются прежними.

В дальнейшем на первом интервале работа ключей повторяется для нечетных и четных подынтервалов соответ- 3р ственно и формируются нулевая, третья отрицательная и третья положительная ступени линейных напряжений 1ю. (1я,с i iUch

На первом подынтервале второго интервала замыкаются ключи 1,2,11,13, 18 и 20 (диаграммы 62,65,69,71,79, 75). Напряжения на секциях 8 и 10 становятся равными 0„, на секции 4р

9 — 0 . Через ключи 13,11 и 20 к выводам А и В прикладывается напряжение секции 8, равное U<, к выводам

В и С через ключи 20,11 и 18 — сумма напряжений секций Я и 9, равная 0, а к выводам С и A через ключи 18 и 13 — напряжение екции 9, равное

Ц . При этом Uqg =0,0дс =-0ц, (1см

В дальнейшем работа преобразователя происходит аналогично в соответствии

q диаграммами импульсов управления ключами и формой напряжения на обмотках трансформатора 7. В результате работы преобразователя на его выходе формируются трехфазные четырехступенчатые с нулевыми уровнем линейные напряжения, которым соответствуют пятиступенчатые фазные при соеди нении нагрузки звездой.

Подключение любой ветви схемы с помощью ключей переменного тока ебеспечивает возможность прохождения тока в двух направлениях и постоянство разности потенциалов фаз в течение

1 каждого интервала. Это обуславливает работоспособность преобразователя при любом коэффициенте мощности нагрузки с неизменной формой кривой выходного напряжения.

Регулирование выходной частоты преобразователя, может осуществляться изменением коэффициента деления делителя 25 при постоянной частоте работы однофазного интервала и трансформатора, что благоприятно сказывается на массогабаритные показатели преобразователя.

Изобретение обеспечивает снижение массы и габаритов преобразователя (трансформатор известного преобразователя работает на частоте, в 9 раз превышающей выходную, а трансформатор предлагаемого преобразователя— на любой высокой частоте). Наибольшие преимущества по массогабаритным показателям получаются при формировании низкочастотных напряжений. Ðàñчеты показывают, что при выходной частоте преобразователя 25 Гц и ниже предлагаемый преобразователь имеет в 5 и более раэ меньшие массу и габариты.

1115181

Составитель Г. Мыцык редактор И, Николайчук Техред Т.Маточка

Корректор Ю. Макаренко

Заказ 6788/42 б

72

Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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