Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное

Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источнике вторичного электропитания . Целью изобретения является упрощение устройства. Для формирования выходных напряжений используются два модулированные напряжения, сдвинутые друг относительно друга на 120 эл.град., для формирования которых используется общая стойка двух ключей модулятора. На управляющие входы этих ключей подают сигнал управления с неизменной частотой. На управляющие входы ключей остальных стоек модулятора сигналы управления подают с большей или равной частотой. Одинаковая частота коммутации силовых ключей модулятора позволяет сформировать на двух силовых трансформаторах переменное высокочастотное напряжение прямоугольной формы. Отличие частоты коммутации двух ключей модулятора от частоты коммутации остальных ключей позволяет сформировать переменное модулированное напряжение. В этом случае на выходах демодуляторов при подключении к ним трехфазной нагрузки, соединенной в звезду без нулевого провода, формируется трехфазное напряжение с ШИМ. 3 ил. (Л с ю эо 00 00 vj

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (5g 4 Н 02 M 7/537

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3910422/24-07 (22) 14.06.85 (46) 07.02,87. Бюл. ¹ 5 (71) Московский текстильный институт им.А.Н.Косыгина (72) А.В.Чесноков и В.А.Румянцев (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 731534, кл. Н 02 M 7/537, 1980.

Тонкаль В.Е., Мельничук Л.П. и др. Полупроводниковые преобразователи модуляционного типа е промежуточным звеном повышенной частоты. Киев: Наукова думка, 1981, с. 158. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источнике вторичного электропитания. Целью изобретения является упрощение устройства. Для формирования выходных напряжений используются два модулированные напряжения, сдвинутые друг относительно друга на 120 эл. град., для формирования которых используется общая стойка двух ключей модулятора, На управляющие входы этих ключей подают сигнал управления с неизменной частотой. На управляющие входы ключей остальных стоек модулятора сигналы управления подают с большей или равной частотой. Одинаковая частота коммутации силовых ключей модулятора позволяет сформировать на двух силовых трансформаторах переменчое высокочастотное напряжение прямоугольной формы. Отличие частоты коммутации двух ключей модулятора от частоты коммутации остальных ключей позволяет сформировать переменное модулированное напряжение. В этом случае на выходах демодуляторов при подключении к ним трехфазной нагрузки, соединенной в звезду без нулевого провода, формируется трехфазное напряжение с ШИМ. 3 ил.

1288870 2

45

Изобретение относится к области электротехники, а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано при проектировании централизованных источников вторичного электропитания (ИВЭ), а также ИВЭ, используемых в системах электропривода тока с улучшенными массо-габаритными показателями и обеспечивающих Согласование номинальных уровней напряжения питания и нагрузки.

Цель изобретения — упрощение устройства.

На фиг. 1 дана схема силовой части преобразователя; на фиг. 2 — принци; пиальная схема блока управления преобразователем; на фиг. 3 — временные диаграммы, поясняющие принцип работы и формирования выходного напряжения преобразователя.

Трехфазный преобразователь (фиг. 1) содержит модулятор 1, выполненный в виде трех стоек ключей 2-7 (с управ,ляющими входами М ., М,, М, N2 Мэ

М ), включенных между шинами питания преобразователя. Точки соединения ключей 2-7 подключены к концам первичных обмоток 8-9 соответствующего трансформатора 10-11 ° Два однофазных демодулятора 12-13 на ключах переменного тока 14-17 с управляющими входами ЭМ,, DN <, 0Мг, ЭМ подключены ко вторичным обмоткам 18 и 19 соответствующих трансформаторов 10-11. Два вывода демодуляторов 12-13 объединены .и. образуют первый выходной вывод 20 преобразователя, а оставшиеся выводы демодуляторов 21-22 образуют два других выходных вывода преобразователя.

Блок управления преобразователем (фиг. 2) содержит задатчик 23 частоты, связанный с первым 24 и вторым

25 делителями частоты. Выходы делителей 24 и 25 частоты подключены ко входам схемы совпадения, выполненной на логическом элементе 2И-НЕ 26, выход которого подключен ко входу распределителя 27 импульсов. Выход первого делителя 24 частоты попключен также к счетному входу первого I-Ктриггера 28 с выходами Q Q „ а выход второго делителя 25 — к счетному входу второго I-К-триггера 29 с выходами (1г, Q . Третий делитель 30 частоты соединен входом со входом распределителя 27 импульсов, а выходом — с установочным входом К второ.го I-К-триггера 29, установочные вхо5

f0

f5

30 ды К первого I-К-триггера 28 и I второго I-К-триггера 29 объединены и подключены к (+) зажиму источника питания блока управления (не показан), В состав блока управления входят два логических узла 31, 32, каждый из которых содержит по два идентичных канала, Канал логического узла 31 включает четыре логических элемента

3 И 33-36 (37-40), выходами подключенных к логическому элементу 4 ИЛИ

41 (42), выход которого соединен со входом элемента HE 43 (44) и связан с управляющим входом М ключа 6 модулятора 1 (со входом Мг ключа 4), выход логического элемента НЕ 43 (44) связан с управляющим входом М, ключа 7 (Мг ключа 5). Связи между входами логических элементов ЗИ и выходом

Q„, Q,, Яг, Q триггеров 28, 29, выходами Q, — Q,,Q распределителя 27 импульсов определяются следующими логическими выражениями: на выходе логическогб элемента ЗИ 33—

Яг Q Q (37 — QàQçQ+) ЗИ 34

Q,Q,Q (38 — Q Q Q+) ь ЗИ 35 (39 — 0,.0 Q), ЗИ З6 — Q,Q Q, (40—

6,яД ) °

Можно записать логические выражения, определяющие связи между логическими элементами 33-44 и выходами распределителя импульсов 27, на выходе 4 или 41 (42):

Чгйз 1 + Q,Я,Ч + Q„Q Q + Q,Q,Q l

Логический узел 32 содержит два логических элемента 2И-2ИЛИ 45 (46).

Связь между входами, логического узла

32 и выходами логических элементов

2И-2ИЛИ 45 и 46 определяют следующие логические выражения: на выходе логического элемента 2И-2ИЛИ 45 — DN, 0.,0 + 0.,0, (46 - ВМ - 0,.0 + 0,.0г). б

Выход логического элемента 2И-2ИЛИ

45 (46) подключен ко входу логического элемента НЕ 47 (48). Выход логического элемента 2И-2ИЛИ 45 связан с управляющим входом DN < ключа 14 демодулятора 12 (со входом DN ключа

16 демодулятора 13). Выход логического элемента НЕ 47 (48) связан со входом DN< ключа 15 демодулятора 12 (со входом DM Ключа 17 демодулятог ра 13).

1288870

Принцип работы преобразователя поясняется временными диаграммами, представленными на фиг. 3, где U

2З

- сигнал с выхода задатчика 23 частоты, синхронизирующего работу преобразо- 5 вателя; Uг, Uг — сигнал с выхода делителя частоты; U 6- сигнал с выхода логического элемента 2И-НЕ 26;

U2ò (Q3 " ) сиг"алы с выход распределителя 27 импульсов; 02в(Q< - 10 сигнал с выхода первого I-К-триггера

28; Б (Яг) — сигнал с выхода второго I-К-триггера 29. На фиг. 3 представлены также некоторые сигналы с выходов логических элементов 33-48 логических узлов 31-32. Индексы последовательностей сигналов соответствуют номерам логических элементов.

Особенностью построения и работы 20 преобразователя является использование только двух напряжений вида

U>, U< для. формирования выходных напРяжений Ого Пэ огг (UA U U )

Фазовый сдвиг этих напряжений составляет 120О. Кроме этого, для формирования двух модулированных напряжений

U, U используется общая стойка ключей 2 и 3 модулятора, На управляющие входы М, М этих ключей 2-3 -30 подают сигнал управления (фиг. 3) с неизменной частотой. На управляющие входы N M -M M ключей 4-7 остальных .1 г г стоек модулятора 1 сигналы управления подают с большей или равной частотой (в отличие от известного устройства, где сигнал управления формируют с большей, равной и меньшей частотой, что неоправданно усложняет структуру блока для управления преобразовате- 40 лем). Одинаковая частота коммутации силовых ключей 2-7 модулятора и позволяет сформировать на двух силовых трансформаторах IO и 11 переменное высокочастотное напряжение прямоугольной формы, например, для трансформатора 10 на интервале Ф/3-27/3 (сигнал Бю на фиг. 3).

Отличие частоты коммутации:ключей

4-7 от частоты коммутации ключей 2-3 50 позволяет сформировать на интервале от — Т/3 до 1 /3 и от 2Т/3 до 4Т/3 переменное модулированное напряжение (например, UÄ фиг. 3) . В этом случае на выходах демодуляторов 12 и 13 при 55 подключении к ним трехфазной нагрузки, соединенной в звезду без нулевого провода, будет сформировано трехфазйое напряжение с ШИМ.

Предлагаемый преобразователь может применяться во всех тех случаях, где требуется преобразование постоянного напряжения одного уровня в трехфазное напряжение другого уровня заданной фиксированной частоты.

Формула из об ре те ния

Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное, содержащий модулятор в виде трех стоек ключей с управляющими входами М,, М,, М, М

М, И, два однофазных трансформатора, одни концы первичных обмоток которых подключены соответственно к точкам соединения ключей первых двух стоек ключей, вторые концы этих обмоток объединены и подключены к точке соединения ключей третьей стойки, два однофазных демодулятора на ключах переменного тока с управляющими входами DM< DM,, ЬМ2, 0М2, подключенные к вторичным обмоткам соответствующих трансформаторов, причем одни выводы демодуляторов объединены, другие образуют два выходных вывода преобразователя и блок управления, включающий в себя задатчик частоты, связанный через первый делитель частоты с входом распределителя импульсов и счетным входом первого I-К4 триггера с парафазным выходом Q<, Q<, связанного с управляющими входами М

M третьей стойки ключей модулятора, так что М = Ц,, M> = Q,, и два логических узла, входами связанных с выходами распределителя импульсов, выходами — с управляющими входами

M, M, М, M первых двух стоек ключей модулятора и соответствующими управляющими входами ключей демодулятора, а также второй и третий делители частоты, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения, он снабжен вторым I-К-триггером с парафазным выходом Q, Q и логическим

2 элементом 2И-НЕ, входами подключенным к выходам первого и второго делителей частоты, выходом — к входу третьего делителя частоты, счетному входу распределителя импульсов, выполненного по пересчетной схеме с парафазными выходами Q» Q>, Q, Q<, 6у Q5 и установочном) 1-входу первого триггера, счетный вход второго I-К-триггера подключен к выходу второго делителя частоты, его установочный К-вход — к выходу третьего

1288870

DM, = Q,Q4+ Q Qq4!

Фиг. 3 делителя частоты, причем связи между выходами распределителя импульсов, I-К-триггеров, входами логических узлов и их выходами выполнены реализующими следующие логические выражеНННа

М,-Я,Q,Н, + Q,QQ,Q, + Q,Q,а, + QQЯ,Q„. и,=Я,Ч,Ч, + Q Q Q + Q Q О„Q Q Q fo

DM, =Q

1288870

2б

1 288870

Ь5 2 27 Д

Q (РигЗ

Н. Егорова

Редактор

Заказ 7822/56

Тираж 683

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 33

Уц

Км

У 4 2

Уу

Составитель О. Парфенова .Техред А.Кравчук Корректор Н ° Король

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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