Преобразователь постоянного напряжения в переменное напряжение n-ступенчатой формы

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики. Цель изобретения - повышение КПД. Устройство содержит коммутатор 1, выходной трансформатор 2, коэффициент трансформации которого в течение полупериода может изменяться ступенчато по заданной программе. Принцип действия выходного трансформатора 2 основан на эффекте поочередного перемагничивания отдельных замкнутых сердечников 3,4,5, расположенных параллельно друг другу и составляющих вместе магнитопровод выходного трансформатора 2. Эффект поочередного перемагничивания возникает за счет того, что вторичная обмотка выходного трансформатора 2 выполнена из отдельных секций 7,8,9, которые охватывают разное число замкнутых сердечников 3,4,5. В результате первым от насыщения до насыщения будет перемагничиваться сердечник с наименьшим коэффициентом трансформации, последним - с наибольшим коэффициентом трансформации. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Н 02 М 7/5395

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР (21) 4354013/24-07 (22) 31. 12. 87 (46) 07. 10. 89. Бюл. ¹- 37 (72) Ю. А. Середа, Г. М. Неменатов и Ю.А.Спиридонов (53) 621.314.58 (088.8) ° (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1316071, кл, Н 02 М 7/5395, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1422341, кп. H 02 М 7/5395, 1986. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

N-СТУПЕНЧАТОЙ ФОРМЫ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики. Цель изобретения — повышение КПД. Устройство содержит коммутатор 1, выходной трансформатор 2, 2 коэффициент трансформации которого в течение полупериода может изменяться ступенчато по заданной программе.

Принцип действия выходного трансформатор 2 основан на эффекте поочередного перемагничивания отдельных замкнутых сердечников 3, 4, 5, расположенных параллельно друг другу и составляющих вместе магнитопровод выход— ного трансформатора 2. Эффект поочередного перемагничивания возникает за счет того, что ьторичная обмотка выходного трансформатора 2 выполнена из отдельных секций 7, 8, 9, которые охватывают разное число замкнутых сердечников 3, 4, 5. В результате первым от насыщения до насыщения будет перемагничиBàòücÿ сердечник с наименьшим коэффициентом трансформации, последним — с наиболыпим коэффициентом трансформации. 3 ил.

1513599

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторично ro электропитания и автоматики.

Цель изобретения — повышение КПД.

Сущность изобретения пояснена чер тежами.

На фиг.1 представлена схема преобразователя; на фиг.2 — кривые полного перемагничивания сердечников; на фиг,3 — временные диаграммы напряжений и токов.

Устройство (фиг. 1 ) содержит коммутатор 1 и выходной трансформатор 2. 15

Магнитопровод трансформатора набран из трех расположенных параллельно замкнутых сердечников 3-5, которые выполнены из одного и того же материала с прямоугольной петлей гисте- 20 резиса. Первичная обмотка 6 охватыва- ет все сердечники. Вторичная обмотка, состоит из трех секций 7-9 с числом

BHTKo B Б7, «8, 119, котОрые соединены

25 между собой по следоват ельно и со гласно, причем секция 7 охватывает сердечники 3-5, секция 8 охватывает сердечники 4 и 5, а секция 9 — только сердечник 5.

На фиг.2 и 3 обозначены:  — индукция сердечников; F — намагничивающая м.д.с., действующая на сердечники; Г = Н I — коэрцитивная м.д.с. сердечников (Н вЂ” коэрцитивная сила материала сердечников; 1 — длина 35 средней магнитной линии сердечников);

W> i <, ll> i — раз маг ничивающие

8 создаваемые током вторичной обмотки;

И71 — намагничиваЮщая м.д.с., создаваемая током первичной обмотки; 41)

Ь, i — на первичной обмотке трансформатора; Uz, i< — на вторичной обмотке трансформатора.

Преобразователь работает следующим образом.

Переменное напряжение на выходе коммутатора 1 обеспечивает полное перемагничивание всех сердечников трансформатора от насыщения до насыщения, которое под действием тока нагрузки происходит в последовательности 3-4-5 (фиг.1). Допустим в момент времени (фиг.3) все сердечники трансфор-матора находятся в состоянии "нижнего" насыщения (фиг.2а) и в этот момент инвертор меняет полярность напряжения Б1. В результате начинает перемагничиваться вверх" только сердечник 3, так как на серде:ник 4 действует размагничиваюцая м.д.с. величиной 1! i, на сердечнике — (178 +

+ 1l>)1„, т.е. оба сердечника находятся в со с тоянии глубоко го "нижнего" н асыщения. Перемагничивание сердечни— ка 3 длится в интервале времени при этом коэффициент трансформации по напряжению равен отношению витков 4 /(1, где V — число витков секции 7 выходной обмотки; И вЂ” число витков первичной обмотки, В момент времени t сердечник 3 насыщается, увеличивается ток первичной обмотки i» и создаются условия для перемагничивания сердечника 4.

Состояние сердечников во время перемагничивания сердечника 4 показано на фиг.2б. В этот интервал времени (фиг.3) для сердечника 3 м.д.с., создаваемая первичной обмоткой, больше м.д.с. вторичной обмотки на величину . i, а для сердечника 5 попрежнему м.д.с. вторичной обмотки больше первичной, .но теперь на вели— чину К i<. В ходе перемагничивания второго сердечника коэффициент трансформации по напряжению равен отношению витков (И + Ы8)/М6, где 1!о число витков секции 8 выходной обмотки.

После насыщения сердечника 4 по тому же принципу начинает перемагничиваться сердечник 5 и коэффициент трансформации устанавливается равным

ОтнОшению виткОВ (М + 1,8 + 11 )/1, После насыщения последнего сердечника инвертор меняет полярнссть напряжения на первичной обмотке и обратное перемагничивание сердечников идет в той же последовательности

3-4-5.

Предлагаемое выполнение трансформатора позволяет повышать его коэффициент трансформации по напряжению в течение полупериода по требуемому закону за счет вариаций числа сердечников, числа витков секций и сечений отдельных сердечников, сохра:яяя КПД трансформатора в тех же пределах, что и у обычных трансформаторов.

Формул а изобретения

Преобразователь постоянного напряжения в переменное напряжение Ы-ступенчатой формы, содержащий выходной!

51 3599 трансформатор, магнитопровод которого состоит из N замкнутых сердечников, выполненных из материала с прямоугольной петлей гистерезиса и охваченных общей первичной обмоткой, отличающийся тем, что, с целью повышения ЕПД, вторичная обмот— ка трансформатора выполнена из N согласноо-последов ат ель но соединенных секций, причем секция с порядковым номером п охватывает И+1-п замкнутых сердечников.