Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное переменное
Изобретение относится к преобразовательной технике, м.б. использова-t- - иог / v Y v-v- rY v -Y rV prY V O Y Y Y 7, 8. 9 ,Щгд 20, 10 1Г 0 30 /31 7К 81 91 }Щ.Щ 1И Щ. 13/ lit/ 15/ 23/ 25/ 26/ - , S - 4 / /I3/J /J5/ 27/ 29/ ч J5. - но при построении источников вторичного электропитания. Целью является улучшение массогабаритных показателей . Устройство содержит инвертор 1 с согласующим трансформатором 2. Отпайки 3-9 первой вторичной обмотки подключены к первому демодулятору на ключах переменного тока (КПТ) 10-15, а отпайки 16-22 второй вторичной обмотки подключены к второму демодулятору на КПТ 23-28. Выводы демодуляторов 39-41 через дополнительные КПТ 30-38 соединены с выходными выводами 42-44. Поставленная цель достигается за счет повьшения рабочей частоты трансформатора, использования вторичных обмоток для формирования напряжений всех фаз и оптимального соотношения количества витков вторичных обмоток . 3 ил. с (Л Y 27/ 29/ ч J5. - 00 :А: U) ю /38 I 14)
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А2 (19) (И) (51) 4 Н 02 M 7/48
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с
ГОСУДАРСТВЕЙНЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 917283 (21) 3865674/24-07 (22) 12.03.85 (46) 30.08.87. Бюл. N - 32 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро геофизической техники (72) Ю.АеМордвинов (53) .62 1.314.572(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 736306, кл. Н 02 M 7/515, t977.
Авторское свидетельство СССР
Р 836739, кл. Н 02 М 7/48, 1977.
Авторское свидетельство СССР
Р 917283, кл. H 02 М 7/48, 1980. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ ПЕРЕМЕННОЕ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике, м.б. использова. n но при построении источников вторичного электропитания. Целью является улучшение массогабаритных показателей. Устройство содержит инвертор с согласующим трансформатором 2. Отпайки 3-9 первой вторичной обмотки подключены к первому демодулятору на ключах переменного тока (КПТ) 10-15, а отпайки 16-22 второй вторичной обмотки подключены к второму демодулятору на КПТ 23-28. Выводы демодуляторов 39-41 через дополнительные КПТ
30-38 соединены с выходными выводами
42-44. Поставленная цель достигается за счет повышения рабочей частоты трансформатора, использования вторичных обмотан для формирования напрншении всех фав и оптимального соотношения количества витков вторичных обмоток. 3 ил.
На фиг.3 приняты следующие обозначения: 50 — выходное напряжение модулятора 1; .51-56 — импульсы управления, поступающие соответственно на ключи 10-15 переменного тока первого 40 демодулятора; 57-62 — импульсы управления, поступающие соответственно на ключи 23-28 переменного тока второго демодулятора; 63 — напряжение, формируемое на выходах 40 и 41 первого де- 45 модулятора; 64 — напряжение, получаемое на выходах 39 — 41 второго демодулятора; 65-73 — импульсы управления, поступающие соответственно на ключи 30-38 переменного тока; 74(В-C), 50
75(A-С), 76(А — В) — линейные напряжения (аналогичные 47-49 на фиг.2).
Алгоритм преобразования постоянного напряжения в трехфазное п-ступенчатое основан на предварительном пре 55 образовании постоянного напряжения в переменное повышенной частоты, причем рабочая частота этого напряжения выбирается любой величины и равна
1 13343
Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и може быть использовано при построении источников вторичного электропитания
5 разнообразного назначения.
Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей устройства.
На фиг.1 представлена схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 и 3 — временные диаграммы, поясняющие ее работу. . Преобразователь содержит высокочастотный модулятор (инвертор) 1 с согласующим трансформатором 2, отпай- 15 ки 3 — 9 первой вторичной обмотки которого подключены к первому демодулятору на ключах 10 — 15 переменного тока, а отпайки 16 — 22 второй вто-ричной обмотки — к второму демодуля- 20 тору на ключах 23 — 28 переменного тока, блок 29 управления и дополнительные ключи 30-38 переменного тока, при этом каждый из выводов 39 и 40 демодуляторов включая и общий 41, через 25 указанные ключи 30-38 переменного тока соединены с каждым из выходных выводов 42 — 44.
На фиг.2 показаны напряжения 45 (U ) и 46 (U ) соответственно на выхо- 30 дах первого и второго демодуляторов, а также формируемые на основе этих двух напряжений выходные линейные напряжения 47 — 49.
22 2
f=Õ f (где f — частота выходноBbtx алых го напряжения; К -. целое число) . 3aтем иэ полученного напряжения посредством демодуляции выделяют два напряжения с АИМ-частотой 3 fs „, одно из
Ьых которых (45) имеет вогнутую форму
< n/3 ступенями (в рассматриваемом случае n=9), другое (46) — выпуклую форму с n/3 ступенями. При этом амплитуды ступеней напряжения 45 равны амплитудам ступеней линейных выходньж напряжений в интервалах вреМени
0 — Т/12, т,е . амплитуды напряжения
45 в интервалах времени равны соответственно .амплитуде линейного напряжения 47 (В-С) в интервалах времени ц — -t — амплитуде нап6 7ь 1 8â 8 ряжения 49 (А-В), в интервалах вре-.
,о- „ „(- <
, -С„, t,4-t «амплитуде напряжения
48 (А-С) и т.д. Амплитуды ступеней напряжения 46 равны амплитудам ступеней линейных выходных напряжений в интервалах времени Т/12 — Т/6, т.е. амплитуды напряжения 46 в интервалах времени t<-t4, t< -t, t -t равны соответственно амплитуде линейного напряжения 49 (А-3) в интервалах времени с -с,, 1, -с, 1 -- 6 — амплитуде напряжения 47 (В-С), в интервавремени амплитуде напгяжения 48 (А-С), в интервалах времени — амплитуде напряжения 49 (А-В) и т.д. Напряжение 48 (А-С) в интервале времени to-t6, напряжение 47 (В-С) в интервале времени -, и напряжение 49 (А-В) в.интервале времени
t -t ïoëó÷àþò путем суммирования напряжений 45 и 46. Таким образом, в интервале времени 1 -1 напряжение
47 получают путем выборки из напряжения 45 участка длительностью Т/12 (t -t ), напряжение 49 — путем выборки из напряжения 46 участка длительностью Т/12 (t.-t.,), а напряжение
48 — путем выборки из суммы напряжений 45 и 46 участка длительностью
Т/12 (t,-С ). В интервале времени
t>-t напряжение 47 получают путем выборки из напряжения 46 участка длительностью Т/ 12, напряжение 49 — путем выборки из напряжения 45 участка длительностью T/ 12, напряжения 48— путем выборки из суммы напряжений 45 и 46 участка длительностью Т/12 и т.д.
3 13343
Устройство преобразования постоянного напряжения в трехфазное п-.ступенчатое работает следующим образом.
Высокочастотный модулятор 1 форми< 5 рует на выходе прямоугольное напряжение 50 частотой f=K f Ha выходах
39-41 второго демодулятора формируется напряжение 64 (U ), а на выходах
40 и 41 первого демодулятора — напря- 10 жение 63 (U,). Принцип получения напряжений 64 (U ) и 63 (U „) иллюстрируют диаграммы напряжений 51-56 и 5762. В интервале времени to t< импульсы 54 и 62 управления поступают соответственно на ключи 13 и.28 переменного тока на выходах 40 и 41 и
39-41 первого и второго демодуляторов формируются соответствующие ступени напряжений 63 и 64.
Числа витков секций первой вторичной обмотки, расположенных симметрично относительно среднего отвода, должны быть попарно равны:
6-7 6-5 1,1 Э
W6-8 6-4 < 7.1
Ь вЂ” 9 6-9 1 3.! ю а напряжения на этих секциях должны быть равны соответствующим амплитудам ступеней напряжения 63 (U ) 30
Аналогично для второй вторичной обмотки должны выполняться условия:
Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное переменное по
19- 77 <9- <6
<9-71 <9-<1 а 7 7 1
W<9-7о 19- В интервале времени t< -tg импульсы 40 53 и 57 управления поступают соответственно на ключи 12 и 23 переменного тока и на выходах 40 и 41 и 39-41 первого и второго демодуляторов формируются ступени напряжения такой же 45 амплитуды, что и в интервале времени t --t<. Последовательности импульсов 51-62 управления,.поступающие на ключи переменного тока демодуляторов, наглядно поясняют принцип формирования исходных напряжений 63 и 64. Уточним, что напряжение 63 в интервавремени tî 4 t у форми руется за счет переключения отпаек 6-7 и 6-5 в торичной обмотки согласую. 55 щего трансформатора 2, в интервалах времени и -t«, t,6-t,,... — за счет переключения отпаек 6-8 и 6-4, в интервалах времени за счет переключения отпаек 6-9, 6-3. Напряжение 64 в интервалах времени t„-t4, 7 -,... формируется за счет переключения отпаек 19-22, 19-16, в интервалах времени 1 - С 16 70 за счет переключения отпаек 19-21, 19-17, в интервалах времени с за счет переключения отпаек 19-20, 19-18,... При полученных напряжениях 63 и 64 за счет переключений ключей 30-38 переменного тока на выходных выводах 42-44 формируется трехфазное и-ступенчатое напряжение. В интервале времени 1 -t импульсы 67, 69 и 71 управления поступают соответственно на ключи 32, 34 и 36 переменного тока, чем обеспечивается подключение к выходным выходам В-С (43-44) напряжения 63 (U,), к выходным выводам А-В (42-43) — напряжения 64 (U7), а к выходным выводам А-С (42-44) прикладывается сумма напряжений 63 и 64. В интервале времени импульсы 67, 68 и 72 управления поступают соответственно на ключи 32, 33 и 37 переменного тока, чем обеспечивается подача к выходным выводам В-С (43-44) суммы напряжений 63 и 64, к выходным выводам А-В (4243) — напряжения 64 (U ), а к выходным выводам А-С (42-44) — напряжения 63 (О<) и т.д. Последовательности импульсов 65-73 управления, поступающих на ключи 35-43 переменного тока демодуляторов, наглядно поясняют принцип формирования трехфазного напряжения на выходных выводах 42-44. Количество ключей переменного тока N на вторичной стороне определяется по выражению; 4 п N — -+ 9. Таким образом, в результате йовышения рабочей частоты силового трансформатора, использования вторичных обмоток для формирования напряжений всех фаз и оптимального соотношения количества витков вторичных обмоток наблюдается улучшение массогабаритных показателей однофазного силового трансформатора в преобразователе с трехфазных выходным напряжением. Формула и з обретения 5 133 авт.св. Ф 917283, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, каждая иэ двух его вторичных обмоток 2N снабжена (— — 3) дополнительными от3 водами, которые через дополнительные ключи переменного тока соединены с общей точкой ключей, подключенных к крайним выводам обмоток, при этом число витков секций между отводами первой W, W H второй М, 3 Ц„вторичных обмоток относительно 4322 средних их отводов выбирают из соотношений: (Л 2Л М(Э! 5 K() K(2) К(!!1з) W i,2 W>,2 Wu(> a 9 к(„1 к(м.) к(2)э) 1п где К - коэффициент, равный отноше} нию напряжений j-й ступени и амплитуды первой гармоники выходного N-ступенчатого напряжения (j=1,2,3,..., 15 2иЬ N =зу 6., 99 12...) . 1334322 бб бб б7 Ы 7с 7Г 72 Редактор Л.Пчолинская Заказ 3976/54 Тираж 659 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4j5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Я Ю2, Я 56 37 бн бб бЯ Составитель Г.Мыцык Техред М.Ходанич Корректор А,Зимокосов
