Преобразователь с выходным квазисинусоидальным напряжением

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода для преобразования постоянного напряжения в переменное квазисинусоидальное. Цель - расширение функциональных возможностей дутем обеспечения работы на нагрузку с любым коэф. мощности. Преобразователь из четьфех инверторных ячеек 10-13 с выходными трансформаторами 14,1-14,4, вторичные 15,1-15.4 и вспомогательные 16,1-16,4 обмотки которых соединены между ячейками последовательно. Первые две ячейки 10 и 11 выполнены на силовых транзисторах 18.1, 18.2, 19.1, 19.2 и возвратных диодах, вторые - на ключах переменного тока. Амплитуду каждого прямоугольного напряжения, начиная с третьего, модулируют в функции CJTM- мы всех предыдущих напряжений. Свойства двунаправленной проводимости тока при открытом состоянии ключей переменного тока и силовых транзисторов , шунтированных возвратными диодами, обеспечивают нормальную работу преобразователя без искажения формы выходного напряжения на нагрузку с любым коэф. мощности. 2 ил. I (Л со Ю vj to ел фие2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ($11 4 H 02 М 7/537

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3900174/24-07 (22) 22.05.85 (46) 30.07.87. Бюл. 9 28 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро геофизической техники . (72) Ю.А. Мордвинов и А.И. Дегтярев (53) 621.314.58 (088.8) (56) Константинов В,Г. Многофазные преобразователи на транзисторах.Энергия, 1972, с. 96.

Авторское свидетельство СССР

У 1001396, кл. Н 02 M 7/537, 1981. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ С ВЫХОДНЫМ КВАЗИСИНУСОИДАЛЬНЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике иможет бытьиспользовано всистемах вторичного электропитания и электропривода для преобразования постоянного напряжения в переменное квазисинусоидальное. Цель — расширение функциональных возможностей пу„„SU» 327254 А 1 тем обеспечения работы на нагрузку с любым коэф. мошности. Преобразователь из четырех инверторных ячеек

10-!3 с выходными трансформаторами

14,1-14,4, вторичные 15,1-15.4 и вспомогательные 16,1-16,4 обмотки которых соединены между ячейками последовательно. Первые две ячейки

10 и 11 выполнены на силовых транзисторах 18.1, 18.2, 19.1, 19 ° 2 и возвратных диодах, вторые — на ключах переменного тока. Амплитуду каждого прямоугольного напряжения, начиная с третьего, модулируют в функции суммы всех предыдущих напряжений. Свойства двунаправленной проводимости тока при открытом состоянии ключей переменного тока и силовых транзисторов, шунтированных возвратными диодами, обеспечивают нормальную работу преобразователя беэ искажения формы выходного напряжения на нагрузку с любым коэф. мощности. 2 ил.

1327254

25

55

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитанйя и электропривода для преобразования постоянного напряжения в переменное кваэисинусоидальное.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения работы на нагрузку с любым коэффициентом мощности.

На фиг. 1 представлены диаграммы напряжений; на фиг. 2 — принципиальная схема преобразователя с выходным квазисинусоидальным напряжением на четырех .инверторных ячейках.

На фиг. 1 представлены выходные напряжения 1 и 2 двух первых инверторных ячеек, импульсы 3 управления, напряжение 4 питания и выходное напряжение 5 третьей ячейки, напряжение 6 питания, импульсы 7 управления и выходное напряжение 8 четвертой ячейки. Квазисинусоидальное ступенчатое напряжение 9 получается на выходных выводах.

Преобразователь (фиг.2) состоит . из четырех инверторных ячеек 10 †!3 с .выходными трансформаторами

14.1-14.4, вторичные 15.1-15.4 и вспомогательные 16.1-16,4 обмотки которых соединены между ячейками последовательно. Вторичные обмотки

15.1-15.4 подключены к нагрузке 17.

Первые две ячейки 10 и 11 выполнены на силовых транзисторах 18.1, !8,2, 19 ° 1, 19.2 и возвратных диодах 20.1, 20,2, 21.1, 21.2, а ячейки 12 и !3 выполнены на ключах переменного тока

22.1;.22.2, 23.1, 23.2„ Первые питающие выводы 24.1, 24,2 ячеек 12 и 13 объединены и подключены к свободному выводу вспомогательной обмотки

16.1 трансформатора 14;,1 первой ячейки 10 а вторые питающие выводы

25.1, 25.2 — 16.3 и 16.2 вспомогательных обмоток трансформаторов

14.3 и 14,2.

Преобразователь работает следующим образом.

Сущность получения квазисинусоидального ступенчатого напряжения основана на том, что амплитуду каждо.го прямоугольного напряжения, начиная с третьего, модулируют в функции суммы всех предыдущих напряжений.

Для этого сначала формируют два напряжения 1 и 2, например, при помощи обычных инверторных ячеек. Из....напряжений 1 и 2 формируют напряжение

4 путем алгебраического суммирования напряжений 1,и 2. Далее из напряжения

4 получают напряжение 5 путем подачи его, например, в качестве напряжения питания инверторной ячейки, выполненной на ключах переменного тока, управляемых согласно диаграмме 3.

Суммирование напряжений 1,2 и 5 дает напряжение 6, которое в дальнейшем преобразуется в напряжение 8. Это преобразование реализуется обычно на базе инверторной ячейки, выполненной на ключах переменного тока, управляемых согласно диаграмме 7.

Суммирование напряжений 1,2, 5 и 8 дает выходное напряжение 9. На инверторную ячейку 10 поступает входное напряжение преобразователя, а на цепи управления транзисторов 18.1,18.2 поступают импульсы управления типа ).

На вторичных обмотках трансформатора 14.1 формируется напряжение 1.

Обратные диоды 20.1 и 20,2 обеспечивают двухсторонний обмен энергией между первичным источником питания и нагрузкой. На цепи управления транзисторов 19.1, l9.2 поступает в противофазе напряжение типа 2 и на вторичных обмотках трансформатора

14.2 формируется напряжение 2.Суммирование напряжений 1 и 2 вторичных обмоток 16.1 и 16,2 дает напряжение

4, которое является напряжение питания инверторной ячейки !2, выполнен ной на ключах переменного тока 22.1., 22.2. Ключ переменного тока представляет собой, например, выпрямительный мост, в диагональ которого подключен транзистор. Управлениеключами переменного тока 22.1, 22.2 осуществляется напряжением 3, вследствие чего на вторичных обмотках 15.3, 16.3 согласующего трансформатора формируется напряжение 5. Суммирование напряжений 1,2 и 5 соответственно вторичных обмоток 16 ° 1 — 16.3 дает напряжение 6, которое является напря" жением питания следующей инверторной ячейки 13, выполненной на ключах переменного тока 23.1, 23,2, на. цепи управления которых поступает напряжение типа ?. На вторичных обмотках трансформатора 4. 4 формируются напряжения 8. Суммирование напряжений

1,2,5 и 8 вторичных обмоток 15.1-15.4 дает на выходных выводах (на нагрузке

17) напряжение 9.

1327254

Фиг.!

Составитель В. Моин

Редактор Н. Хрупкина ТехредЛ.Олийнык Корректор С. Черни

Заказ 3406/53 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Свойства .двухнаправленной проводимости тока при открытом состоянии ключей переменного тока и транзисторов, шунтированных возвратными диодами, обеспечивает нормальную работу преобразователя без искажения формы выходного напряжения на нагрузку с любым коэффициентом мощности.

Формула изобретения

Преобразователь с выходным квазисинусоидапьным напряжением, содержащий Н инверторных ячеек с выходными трансформаторами, каждый из которых имеет первичную и вторичную обмотки, выходные трансформаторы всех ячеек, кроме последней, снабжены вспомогательной обмоткой, при этом вторичные обмотки трансформаторов всех ячеек соединены между собой последовательно и подключены к выходным выводам преобразователя, вспомогаI тельные обмотки выходных трансформаторов соединены между собой также последовательно, а цепи управления инверторных ячеек подключены к соот5 ветствующим выходам блока управления, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения работы на нагрузку с любым коэффициентом мощности, первые две инверторные ячейки выполнены на транзисторах, шунтируемых возвратными диодами, а все остальные инверторные ячейки выполнены на ключах переменного тока и подключены соответственно первым питающим выводом к свободному выводу вспомогательной обмотки выходного трансформатора первой ячейки

20 и вторым питающим выводом — к точке соединения вспомогательных обмоток выходных трансформаторов данной и предыдущей ячеек.