Преобразователь напряжения

Авторы патента:

КОРОЛЕВ ЮРИЙ СЕРГЕЕВИЧ

КУЛАГИН ЛЕВ ВАЛЕНТИНОВИЧ

РОЗАНОВ ЮРИЙ КОНСТАНТИНОВИЧ

H02M9/02 - при постоянном токе на входе

111 7527О4

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.09.77 (21) 2527286/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (51),ч 1- л з

Н 02 М 9/02 по делам изобретений елам изоб етений (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень ¹ 28 (53) УДК 621 314 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (72) Авторы изобретения

Ю. С. Королев, Л. В. Кулагин и Ю. К. Розанов (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

ГосУдаРственный комитет (23) Приори гег

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть»спользовано в качестве многофазного источника переменного напряжения с синтезированной синусоидальпой формой. 5

Известно устройство трансформаторного типа для преобразования постоянного напряжения в переменное (11.

Это устройство содержит четыре секции, уложенные в пазы неподвижного замкну- 10 того магнитопровода (типа статора синхронной машины), которые подключены к источнику питания через магнито-транзисторные ключи. При этом оси каждой пары секций сдвинуты между собой на угол 15 в 180 электрических градусов. При подаче напряжения ротор двигателя приходит во вращение и через датчик положения ротора происходит переключение секций посредством магнито-транзисторных ключей. 20

Недостатками этого устройства являются наличие вращающихся частей (ротора), что снижает надежность устройства, частота переключений секций статора зависит от скорости вращения ротора, число фаз вы- 25 ходного напряжения зависит от количества секций уложенных на статоре, а пх укладывается не более четырех, выходное напряжение имеет форму блоков (или прямоугольную форму) . 30

Наиболее близким по технической сущности является устройство (2), содержащее преобразующий блок, выполненный на трансформаторе стержневого типа, первичная обмотка которого состоит пз секций, образованных отпайкамп от первичной обмотки. Аналогично, и вторичная обмотка состоит пз секций, образованных отпайками от вторичной обмотки. К каждой секции первичнои и вторичной обмоток подключены коммутирующие элементы.

К недостаткам этого устройства относятся большое количество отпаек от первичной и вторичной обмоток, что усложняет изготовление преобразующего блока, увеличивает его габариты и вес, а также сложность управляющего блока.

Целью изобретения является упрощение конструкции и улучшение весогабаритных характеристик. Поставленная цель достигается тем, что преобразующий блок трансформаторного тина с замкнутым магнитопроводом и секционированной первичной и вторичной обмотками, соединенный с источником постоянного тока и управляющим блоком, выполнен в виде системы типа статора и ротора асинхронной машины с пазами, в которых размещены секции первичной обмотки, зашунтированные диодами и секции вторичной обмотки, при этом секции

752704

25 зо

ooivioToic соединены в многолучевую звезду.

На фпг. 1 приведена конструкция преобразующего блока; на фиг. 2 вЂ” вариант схемного подключения обмоток преобразующего блока; па фиг. 3 вЂ” диаграмма пасекцпях обмотки; на фпг. 4 вЂ” диаграмма напряжешш iia одной пз секций вторичной обмотки.

Устройство содержит преобразующий блок 1, соединенный с управляющим блоком 2 и псго шиком постоянного ианря>копия 3.

Преобразующий блок 1 выполнен в виде заикllvroro магпитопровода 4 с пазамп 5, в которые уложены первичная 6 и вторичная

7 обмотки, Первичная обмотка состоит пз секций 8. Одп концы всех секций перви шой обмотки объединены, а свободные концы этих секций подключены и источнику постоянного напряжения через ключи 9 коммутатора 10. коммутатор соединен с задающим генератором 11.

Параллельно каждой секции первичной обмотки включен шунтирующий элемент 12, например диод, для ограничения перенапряжения, возникающего при огключснип секции.

Вторичная обмотка состоит из секций 13, которые соединяются в зависимости от ко.»i«eci ва фаз выходного напряжения.

1-1апримср, для получения трехфазного выходного напряжения секции 13 вторичной обмотки сдвинуты в пространстве относительно друг друга на угол в 120 градусов, а одноименные концы объединены общей шиной.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Напряжение постоянного тока от источника 3 с помощью ключей 9 коммутатора 10 подключает секции 8 первичной обмотки 6, которые сдвинуты в пространстве на некоторый угол. Управление ключами 9 коммутатора 10 осуществляется задающим генератором 11, который может переключать ключи 9 с постоянной или переменной частотой, выборочно плп последовательно, в зависимости от закона регулирования.

Так, например, для получения сипусопдального напряжения процесс переключения секций первичной обмотки происходит последовательно. При включении первого ключа 9 через первую секцию 8, имеющую определенное число витков, протекает ток, в результате образуется намапшчивающая сила.

Намагничивающая сила создает магнитный поток, который пересекает все секции обмоток 8 и 13 и наводит в них ЭДС, пропорциональную пространственному углу между секциями первичной и вторичной обмоток. Через определенный промежуток времени задающим генератором 11 отключается первый ключ 9, при этом ЭДС самоиндукции первой секции 8 первичной обмотк и 6 ш у н тир уют ся эл ем енто м 12.

Затем задающим генератором 11 включается следующий ключ 9 и процесс повторяется..Чапштные потоки, созданные в следующих секциях 8 первичной обмотки 6, будут сдвинуты на некоторый пространствепныи угол, зависящий от шага пазов 5.

Таким образом, па секции 8 первичной обмотки 6 подается постоянное напряжение ог источника питания 3 через определенный промежуток времени, как показано на фиг. 3. А íа любой из секций 13 вторичной обмотки 7 образуется переменное напряжение е, форма которого близка к синусоидальному, как показано на фиг. 4. Система управления преобразователя построена таким образом, что в любой момент времени включена только одна секция, хотя воз, можна также работа смежных секций с перекрытием.

Использоьание предлагаемого устройства позволяет уменьшить вес и габариты преобразователя за счет упрощения конструкции трансформатора, упростить систему управления.

Формула изобретения

Преобразователь напряжения, содержащии преобразующий блок трансформаторного типа с замкнутым магнитопроводом и секционированной первичной и вторичной обмотками, соединенный с источником постоянного тока и управляющим блоком, отличающийся тем, что, с целью упрощения и улучшения весогабаритных характеристик, магпптопровод выполнен в виде статора и заторможенного ротора асинхронной машины с пазамп, в которых размещены секции первичной обмотки, зашунтированные диодами н секции вторичной обмотки, при этом секции обмоток соединеныы в ми or ол чевую звезду.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 523495, кл. Н 02 М 7/04, 1976.

2, Авторское свидетельство СССР № 282509, кл. Н 02 M 7/52, 1970.

752704

Рие, Ф

Составитель В. Лисин

Техред А. Камышникова

Корректор А. Галахова

Реда кто р В. Л евя то в

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1221/15 Изд, № 798 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений п открытий

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

Электронная система // 2103796

Изобретение относится к средствам создания мощного электрического разряда и может быть использовано в сельскохозяйственном и ином машиностроении

Преобразователь постоянного тока в переменный // 2159005

Изобретение относится к энергетике, в частности к преобразовательной технике, предназначенной для преобразования постоянного тока в переменный (инвертирования), в том числе при утяжеленных условиях эксплуатации (вакуумная среда, повышенная температура, радиация и т.п.) и повышенных требованиях к надежности эксплуатации, например, в высокотемпературных космических ядерно-энергетических установках (ЯЭУ)

Импульсный генератор // 2322755

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, к преобразовательной технике и может быть использовано в частности для запитки геофизических диполей, соленоидов с высоким энергозапасом, для испытания силовых трансформаторов путем их нагружения килоамперными токами большой длительности и др

Импульсный генератор // 2421872

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, к схемам генерирования электрических импульсов и может быть использовано, например, для: запитки геофизических диполей, соленоидов с различным энергозапасом, стационарных и мобильных передающих антенн мощностью ~1 МВт, испытания измерительных элементов, силовых трансформаторов путем их нагружения килоамперными токами большой длительности и т.д

Многофазный трансформатор // 1125665

Преобразователь постоянного напряжения // 1246306

Изобретение относится к электротехнике , в частности к преобразователям постоянного напряжения в напряжение требуемой формы

Устройство для ограничения токов короткого замыкания электроустановки // 1444925

Изобретение относится к области электротехники

Реверсный регулятор тока для гальванотехники и электрохимии // 1624626

Изобретение относится к преобразовательной технике и молет быть использовано в качестве источника питания для гальванотехнического и электрохимического оборудования

Адаптивный формирователь импульсного тока для электроэрозионной обработки // 1798873

Устройство преобразования энергии статического электричества // 2504129

Изобретение относится к области преобразования электрической энергии, а именно к устройствам преобразования статического электричества в электрическую энергию небольших напряжений при малых токах. Технический результат заключается в создании устройства с высоким КПД, простого и небольших размеров. Устройство преобразования энергии статического электричества содержит последовательно соединенные источник статического электричества, искровой разрядник и понижающий трансформатор. Параллельно первичной обмотке трансформатора, подключенной к разряднику, подключена первая емкость. Выход вторичной обмотки трансформатора через вторую емкость подключен к нагрузке. Частота резонанса первого контура, образованного первичной обмоткой трансформатора и параллельно подключенной к обмотке первой емкостью, примерно равна частоте резонанса второго контура, образованного вторичной обмоткой и последовательно подключенной к вторичной обмотке второй емкостью. Предложенное устройство может быть применено в широком спектре устройств использования энергии статического электричества как бытовых, так и промышленных. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.