Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное переменное

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii944027

Союз Советскик

Социалистически«

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 23.12.80 (2I ) 3222570/24-07 с присоединением заявки № (23)ПриоритетОпубликовано l 5.07.82. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 15.07.82 (5l)M. Кл.

Н 02 М 7/48

9пударстееннмй комнтет

СССР (53) Д К б21.314..572(088.8) ао делом нзобретеннй н от«рытнй

А.М. Азаров и В .И. Каца (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ

ПЕРЕМЕННОЕ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах электропитания для преобразования постоянного напряжения в трехфаз кое переменное °

Известен преобразователь постоянного напряжения в трехфазное трехступенчатое напряжение, содержащий однофазный инвертор, подключенный к первичной обмотке трансформатора, концы трех последователь-1о но соединенных обмоток которого подключены к каждому из .трех выходных выводов преобразователя через управляемые ключи переменного тока.

Напряжения на крайних обмотках равны ts амплитуде первой, а на средней обмотке— амплитуде второй ступени выходного линейного напряжения преобразователя.

В зависимости от полярности напряжений на обмотках выходные выводы преобра- о зователя подключаются к средней и одной из крайних обмоток. В результате на выходе формируется трехфазное трехступенчатое .напряжение (1 1.

Недостатком данного преобразователя является сложность схемы, обусловленная большим числом ключей переменного тока (12 ключей), включенных на вторич ной обмотке трансформатора.

Известен также преобразователь поо- тоянного напряжения в трехфазиое трех ступенчатое напряжение, содержащий однофазный инвертор, подключенный к первичной обмотке трансформатора, кон» цы вторичной обмотки и, по крайней мере, один из отводов через ключи переменного тока подключены к каждому из трех выходных выводов преобразователя, пр чем указанный отвод выполнен от средины витков трансформатора. В зависимости от полярности напряжений на секциях вторичной обмотки меняется очьредность их подключения к выходным выводам преобразователя и на нагрузке формируется трехфаэное трехступенчатое .напряжение f2).

Недостатком такого решения также является относительно большое число клк 5

Красноярский политехнический институт аглаа ь л

3 944027 4 а (9 ключей), вклю- матора, временная диаграмма импульсов стороне трансфор- управления ключами и форма напряжения на нагрузке. образователь, в Преобразователь содержит однофазный трехступенчатое вы 5 инвертор 1, выход которого соединен с ормируется иэ двух первичной обмоткой трансформатора 2, вы, содержащий одно- воды секций 3-5 его вторичной обмотки

ыходным трансфор- через ключи переменного тока 6-11 обмотка которого соединены с выходными выводами преобней точки, а также 1о разователя А, В, С. В качестве ключей netz вывода в каждой ременного тока могут быть использованы рччные относительно симисторы, встречно-параллельно включену выводу атой обмот- ные тиристоры или транзисторы с диодами, клемма трехфазной транзисторы, включенные в диагонали ие ее клеммы через 5 постоянного тока диодных мостов. ока соединены со Устройство работает следующим обрадами вторичной об- эом. секциях вторичной Однофазный инвертор 1 работает на ора относительно сред- частоте, в три раза превышающей выходоответственно ампли- ную, и создает на обмотках трансформай и третьей ступеней тора переменное напряжение, форма кото. Подключая в опреде- рого представлена на фиг. 2у, Причем, ельности промежуточ- импульсы, соответствующие графику 6 порматора к выходным дают на ключ 6, графику 7 — на ключ 7 теля, формируют два 25 и т. д. (фиг. 26). Для получения выходноейных напряжения, го напряжения преобразователя, близкого получения трехфазной по форме к синусоидальному, амплитуцы

53). его. ступеней выбирают из условия исклюго решения является чения гармоник, близких к основной. иная большим ко-, При атом величины напряжений на секциях еременного тока, 3-5 (, ОС+, ОС& чной стороне трано- литудами нервой, второй и третьей ступечей), связанное с этим ней линейного напряжения(0„, О,, 0 )слег управления преобра- дующим образом: ние его надежнос- =0 =U

35 С3 СБ 1

- упрощение преобра» О bu О 4+0 =0 сЪ с4 е его надежности. ль достигается тем, 0 + Vgg+UC =, 55 чей переменного ток ченных на вторичной мат ора+

Известен также пре котором трехфаэное ходное напряжение ф линейных напряжений фазный инвертор с в матором, вторичная имеет вывод от сред по два промежуточнь полуобмотке, симмет среднего. К среднем ки подключена одна нагрузки, а две друг ключи переменного т всеми другИмИ выво мотки. Напряжения на обмотки трансформат него вывода равны с тудам первой, второ линейного напряжения деленной последоват ные выводь1 трансфо выводам преобраэова трехступенчатых лин что достаточно для системы напряжений

Недостатком ато сложность обусловле личеством ключей п включенных на втори форматора (12 клю усложнение системь зователем и пониже

ТИ.

Цель изобретения эователя и повышени

Поставленная це что в преобразователе постоянного напря о жения в трехфазное переменное, содержащем однофазный инвертор, .:нагруженный на первичную обмотку трансформатора, средняя точка вторичной обмотки которого образует один выходной вывод преобра45 зователя, а два промежуточных вывода каждой ее полуобмотки через ключи переменного тока соединены с выходными выводами преобразователя, крайний вывод первой полуобмотки и два промежуточных вывода второй полуобмотки сое50 динены через указанные ключи с вторым, а крайний вывод второй полуобмотки и два промежуточных вывода первой полуобмотки - с третьим, выходным выводом преобразователя.

На фиг. 1 представлена схема пред лагаемого преобразователя; на фиг. 2 форма напряжений на обмотках трансфора амплитуды .ступеней относятся между собой так же, как в прототипе:

О., : 0 1, 0 з, =1:(1+ 3):(2+ 73).

Полупериоц выходного напряжения можно разбить на 6 равных интервалов. На первом интервале замыкают ключи 6 и 11.

При атом секция 3 с напряжением V u секции 3-5 правой полуобмотки с общим напряжением U подключают к выходным выводам преобразователя А, В и В, С соответственно. В результате формируются первая положительная, третья отрицательная . и вторая положительные ступени линейных напряжений 0AS, USC ОСА

На втором интервале замыкают ключи

7 и ll, через которые секции 3 и 4 с обш:им . напряжением U и секции 3-5 правой полуобмотки с общим напряжением 0 подключают соответственно к

5 9440 тем же выходным выводам преобраэовате ля. На нагрузке формируются вторая положительная, третья отрицательная и первая положительная ступени линейных напряжений 0 о, 0gCi+A На третьем интер- s вале меняется полярность напряжений на обмотках трансформатора, замыкаются ключи 8 и 10. Секции 3-5 и секции 3 и 4 левой: полуобмотки подключаются к выходным выводам преобразователя А, В и В, С.. соответственно. При атом формируются третья положительная, вторая . и первые отрицательные ступени линейных напряжений Од g О с 0С„На ледуюших интервалах работа преобразователя прэисходят аналогично описанному в соответствии с формой напряжения на обмотках трансформатора и диаграммой импульсов управления ключами. В результате работы преобразователя на его вы- 20 ходе формируется трехфаэное трехступенчатое напряжение, форма которого представлена на фиг. 2 8 . Подключение любой ветви схемы с помощью ключей переменного тока обеспечивает воэмож- 2 ность прохождения тока в двух направлениях и постоянство разности потенциалов фаз в течение каждого интервала. Зто обуславливает работоспособность преобразователя при любом коэффициенте мощ- 30 ности нагрузки с неизменной формой кривой выходного напряжения.

Описанный преобразователь проше и надежнее, чем прототип, так как содержит на вторичной стороне трансформатора в два раза меньшее число ключей переменного тока (6 вместо 12) и

27 6 имеет более простую . систему управле ния.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного . напряжения в трехфазное переменное, содеял. жаший однофаэный инвертор, нагруженный на первичную обмотку трансформатора, средняя. точка вторичной обмотки которого образует один выходной вывод преобразователя, а два промежуточных вывода каждой ее полуобмотки через °, ключи переменного тока соединены с выходными выводами преобразователя, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью упрошения преобразователя и повышения его надежности, крайний вывод первой полуобмотки и два промежуточных вывода второй полуобмотки соединены через укаэанные ключи с вторым, а крайний вывод второй полуобмотки и два промежуточных вывода первой полуобмотки - с третьим выходным выводом преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке % 2720705/24-07, кл. H 02 М 7/48, 1979.

2. Авторское свидетельство (-ССР по заявке % 2815957/24-07,, " ", кл. H 02 М 7/48. 1979.

3. Авторское свидетельство СССР у 736306 кл. Н 02 М 7/515, 1 0.02.77.

944027 астр

10 !

1 А В

uz.

Составитель Г. Мызник

Редактор К. Волощук Техред Е.Харитончнк Корректор JI. Бокшан

Заказ 5146/71 Тираж 721 . Подписное

БНИИПИ 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