Многофазный преобразователь постоянного тока в переменный

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (и)944028 (6t ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08. 12. 74 (2! ) 2082760/24-07 (51)М. Кл.

Н 02 И 7/515

Н 02 И 5/27

H 02 Р 13/16 с присоединением заявки М (23) Приоритет Ьсударствкакый комитет

СССР ао делан изабрвтеикй и открытий (5З) УДК 621.

° 314. 57 (088.8) Опубликовано 15. 07. 82. Бюллетень М 26

Дата опубликования описания 18,07.82 (72) Авторы изобретения

В.Р. Бирюков и О.И.Г. Хасаев

1

Московскии ордена Ленина авиационныи институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) МНОГОФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

ТОКА В ПЕРЕМЕННЫЙ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработках вторичных источников питания.

Известны преобразователи постоян5 ного тока в переменный со ступенчатым выходным напряжением 1).

Недостат ком и з вес тных преобразо вателей являются большие габариты и масса трансформаторов, работающих на- частоте выходного напряжения.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является многофазный преобразователь постоянного тока в переменный, со ступенчатой формой выходного напряжения, содержащий инвертор с выходным трансформатором, отпайки вторичной обмотки которого подключены через ключи 2о переменного тока к фазным выходным выводам, схему управления, выполненную на кольцевом распределителе, ячейки которого через диоды подключены к первичным обмоткам трансформаторов управления, вторичные обмотки которых соединены с управляющими входами ключей переменного тока f2).

Недостатком такого устройства является сложность построения схемы управления.

Цель изобретения - упрощение схемы управления.

Эта цель достигается тем, что в преобразователе первичная обмотка трансформатора управления ключом, формирующим,К-ую ступень выходного напряжения первой фазы, подключена через диоды к выходу ячеек кольцевого распределителя с номерами и п

2 — - k + 1 — + k u n - k + 1 а nept вичные обмотки трансформаторов управления ключами второй и третьейфаз через диоды подключены к выходу ячеек с номерами, смещенными относительно первой фазы на 1 соответственно, где и - число ячеек.

3 944028

На фиг. 1 изображена схема многофазного преобразователя постояннбго тока в переменный; на фиг. 2 - диаграммы фазных напряжений и импульсов управления ключами переменного тока 5 преобразователя. (Для простоты в качестве примера рассматривается схема преобразователя постоянного напряжения в переменное с двухступенчатой формой выходного напряжения). 1О

Преобразователь постоянного тока в переменный содержит схему управления, выполненную на основе кольцевого распределителя с шестью (n = 6) ячейками 1-6, трансформаторами управ- t5 ления 7- 12, первичные обмотки которых подключены через диоды 13-18 к выходу каждой ячейки кольцевого распределителя, и силовую часть 19 с инвертором 20, ключами перемен- 20 ного тока 2 и 22 первой фазы, 23 и 24 - второй фазы, 25 и 26 — третьей фазы, дополнительные диоды 27-38.

Цепь управления ключом переменного тока, формирующим первую ступень вы- 25 ходного напряжения первой фазы подключена к вторичной обмотке трансформатора 7 ячейки 1, а цепь управления ключом 22, формирующим вторую ступень выходного напряжения первой 50 фазы, подключена к вторичной обмотке трансформатора 8 ячейки с номером 2, причем общая точка первичной обмотки трансформатора 7 и диода 13 ячейки 1 через дополнительные диоды

27-29 подключена к ячейкам с номера6 ми 3 4и6(— - k <1 1+1

У (2 2 и

=3; «2+k=3 +1=4; и-k+1

= 6 - 1 + 1 = 6!. Цепи управления 40 ключами втооой и третьей фазы подключены к обмоткам трансформаторов с номерами ячеек 3, 4 и 5, 6 соответственно (т.е. смещены относительно и 45 первой фазы на + — ; 2 и -2) . Общая точка первичных обмоток и диодов ячеек через дополнительные диоды подключена к выходам ячеек, также смещенным на две ячейки.

Преобразователь работает следующим образом.

Кольцевой распределитель и инвертор 20 управляются от общего задаю щего генератора (не показан), что обеспечивает их жесткую синхронизацию. Частота выходного напряжения инвертора О о (фи г. 2 а ) в три раза превышает выходную частоту фазного напряжения U (фиг. 2о ). Благодаря соединению первичной обмотки трансформатора 7 через дополнительные диоды с выходами ячеек с номерами

4 и 6 на вторичной обмотке этого трансформатора формируются соответствующие импульсы U 7 (фиг. 2 6 ) . На выходе трансформатора 8 формируются только два импульса Ug (фиг. 2 Ъ).

Ключи переменного тока 21 и 22 производят последовательное подключение вторичных обмоток силового трансформатора инвертора 20 к цепи нагрузки первой фазы, формируя на выходе напряжение ступенчатой формы(фиr.2 5 ).

Аналогично формируются напряжения на других фазах (фиг. 2 < -к).

Таким образом, для формирования всех импульсов управления ключом переменного тока преобразователя используется одна первичная и две вторичных обмотки на каждом из выходных трансформаторов кольцевого распределителя.

Положительный эффект предложенного преобразователя в уменьшении общего количества выходных трансформаторов кольцевого распределителя при увеличении количества ступеней выходного напряжения преобразователя, так как число выходных трансформаторов распределителя определяется не количеством ячеек, а произведением количества ступеней выходного напряжения на число фаз преобразователя. Так, например, для трехфазного преобразователя при пятиступенчатой форме напряжения число ячеек n = 18, а число трансформаторов 3 5 = 15. Для однофазных преобразователей эффект еще больший — при пятиступенчатой форме напряжения число ячеек п = 18, а число трансформаторов 5. формула изобретения

Многофазный преобразователь постоянного тока в переменный со ступенчатой формой выходного напряжения, содержащий инвертор с выходным трансформатором, отпайки вторичной обмотки которого подключены через ключи переменного тока к фазным выходным выводам, схему управления, выполненную на кольцевом распределителе, ячейки которого через диоды подклюS 9" чены к первичным обмоткам трансфор- маторов управления, вторичные обмотки которых соединены с управляющими входами ключей переменного тока, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы управления, первичная обмотка трансформатора управления ключом, формирующим k-ую ступень выходного напряжения первой фазы, подключена через диоды к выходу ячеек кольцевого распределителя и и с номерами k, «2 к + 1 «2 + k

n - -k + 1, где и — число ячеек, а первичные обмотки трансформаторов

4028 6 управления ключами второй и третьей . фаз через диоды подключены к выходу ячеек с номерами, смещенными относительно первой фазы на + — соответ3

5 ственно °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Константинов В.Г. Иногофазные

1о преобразователи на транзисторах. И., "Энергия", 1972.

2. Salters G.À High Power О.С.

А.С. converter with sinusoidal Output;

Electronic Engeneering, Sept, 1961, и р. 586-591.

944028 к ц

Заказ 5146/71

Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И. Жеребина

Редактор К. Волощук Техред M. Надь Корректор Д. Дзятко