Преобразователь постоянного напряжения в регулируемое трехфазное

Преобразователь постоянного напряжения в регулируемое трехфазное

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей и расширение функциональных возможностей . Преобразователь выполнен в виде модулятора, к выходным вьшодам lioTo- рого подключены первичные обмотки двух однофазных трансформаторов, вторичные обмотки которых подключены к трем демодуляторам на ключах переменного тока. Первый однофазньм трансформатор имеет одну вторичную обмотку , число витков которой в -JJ раз больше числа.витков каждой из двух вторичных обмоток второго однофазного трансформатора. Система управления обеспечивает реализацию разработанно- -го алгоритма управления. Преобразователь постоянного напряжения в регулируемое трехфазное обеспечивает формирование выходного напряжения с широтно-кмпульсно модуляцией и широтноимпульсное регулирование амплитуды основной гармоники этого напряжения. 4 ил. I (Л со со 4:: СО tsD СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) А1 (б() 4 H 02 М.7/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4058694/24-07 (22) 18.04.86 .(46) 30.08.87. Бюл. )(32 (71) Московский текстильный институт им. А.Н.Косыгина (72) А.В.Чесноков и В.А.Румянцев (53) 62 1.3 16 .727 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР и 731534, кл, H 02 М 7/537, 1980, Авторское свидетельство СССР

Р 1288870, кл, Н 02 М 7/48, 1985, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В РЕГУЛИРУЕМОЕ ТРЕХФАЗНОЕ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Целью изобретения является улучшение массогабаритных показатеЛей и расширение функциональных возможностей. Преобразователь выполнен в виде модулятора, к выходным выводам которого подключены первичные обмотки двух однофазных трансформаторов, вторичные обмотки которых подключены к трем демодуляторам на ключах переменного тока. Первый однофазный трансформатор имеет одну вторичную обмотку, число витков которой в 43 раэ больше числа. витков каждой из двух вторичных обмоток второго однофаэного трансформатора. Система управления обеспечивает реализацию разработанно.го алгоритма управления. Преобразователь постоянного напряжения в регулируемое трехфазное обеспечивает форми-, рование выходного напряжения с широт- а но-импульсноф модуляцией и широтноЯ импульсное регулирование амплитуды основной гармоники этого напряжения.

4 ил.

1 1334323 2

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при проектировании централизованных источников вторичного электропитания, используемых в системах электропривода переменного тока с улучшенными массогабаритными показателями.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей и расширение функциональных возможностей преобразователя.

На фиг.1 приведена схема силовой части преобразователя; на фиг,2 принципиальная схема блока управления преобразователем; на фиг.3 и 4 временные диаграммы, поясняющие принцип работы и формирования выходного напряжения преобразователя при угле регулирования g =О K ф0 соответственно.

Трехфазный преобразователь содержит модулятор 1„ выполненный в виде трех стоек ключеи 2 — 7 (с управляющими входами г41, М1 — ЧЗ, МЗ), .<ключенных между шинами питания преобразователя. Точки соединения ключей

2 — 7 подключены к концам первичных обмоток 8 и 9 соответствующих трансформаторов 10 и 11. Три однофазных демодулятора 12 — 14 на ключах 15 — 20 переменного тока с управляющими входами DM1, DM1 — РИЗ, ПМЗ подключены к вторичным обмоткам 21 — 23 соответствующих трансформаторов 10 и 11. Три вывода демодуляторов 12 — 14 объеди— йены в одну точку, общая средняя точка вторичных обмоток 21-23 трансформаторов 10 и 11 и оставшиеся выводы

24-26 образуют три выходных вывода преобразователя.

Блок управления преобразователем содержит задатчик 27 частоты, связан— ный с первым 28 и вторым 29 делителями частоты. Выход первого делителя частоты 28 подключен к счетному входу

С, первого 3К-триггера 30, входам двух логических элементов 2И-.НЕ 31 и 32 и модулятору 33 ширины импульсов (МШИ) . Выход второго делителя 29 часто— ты подключне к счетным входам С и С второго 34 и третьего 35 JK-триггеров.

Установочные входы ) и К третьего

JK-триггера 35 подключены соответственно к прямому Т. и инверсному Т вьгходам, а его прямой Тз и инверсный

Т выходы — к установочным К и J входам второго JK-триггера 34. Выходы

Т и Т через первый формирователь

36 узких импульсов г<одсоединены к второму входу первого логического элемента 2И-НЕ 32, выходом подключен. ного к входу логического элемента

2И 37, второй вход которого подключен к выходу логического элемента

2И вЂ” HF. 31. Второй вход логического элемента 2И вЂ” НЕ 31 подсоединен к вы10 ходу второго формирователя 38 узких импульсов, связанного с выходами третьего JK-триггера 35. Выход логического элемента 2И 37 соединен с входами шестиканального регистра 39, 15 установочными входами,) второго

JK-триггера 34 и К первого JK-триггера 30. Выходы регистра 39 MIIH 33, а также трех JK-триггеров 30,34 и

35 подсоединены к входам двухканаль20 ных логических узлов 40 и 41. Канал логического узла 40 выполнен в виде четырех логических элементов ЗИ 42

45 (46 — 49), на выходах которьгх реализуются. следующие логические функ25 ции:

ЗИ 42 — Q,(Т (ЗИ 46 — Q,Ä T );

ЗИ 43 — (<(Т< (ЗИ 47 — QД Т,), ЗИ 44 — Q, q T (ЗИ 48 — Q Q4 T< ) э

ЗИ 45 — Q,(),Т, (ЗИ 49 — Q Q Т,).

30 Выходы логических элементов ЗИ соединены с входами логического элемента 4ИЛИ 50 (51), на выходе которого реализуются логические функции:

4ИЛИ 50 — Ц<Ц,Т +(<(Т, + Д,Т,+б,(,Т,;, В каждом канале логических узлов

40 имеются также логические элементы

2 И 52 и 53, выходы которых соединены с выходом S MIIIH 33, а также с выходом

"" Т, (Т,) первого ЗК-триггера 30. Выходы логического элемента 4ИЛИ 50 (51) соединены с одним входом логического элемента 2И 54 (55),, второй вход которого соединен с выходом логического

45 элемента 2И 52 таким образом, что на их выходах реализуются логические функции:

2И 54 —

50 (QQqT +Q

2И 55 — (Я,(), Т, +Я Д, Т, +Q Q,Т, (,Ц,Т, ) Т, $ .

Логические элементы 2И 54(55) выходами соединены с входами логического элемента 2ИЛИ 56(57), вторые входы которого соединены с выходами логического элемента 2И 53. На выходе гго1334323 гического элемента 2ИЛИ 56(57) реали- Б и Б с выходов этих элементов такс выходов этих элементов такзуется логическая функция: же логически складываются при помощи

2ИЛИ 56 — M=(Q,Q Tz+Q

+QzQqT< +QzQqTq+QzQqT, ) Т, Б+Т

Выход логического элемента 2ИЛИ получают прямоугольные симметричные

56(57) образует выход логического парафазные импульсы вида Q, — Q

6 узла 40 М1(М2), связанный с управляю- (фиг. 3), сдвинутые относительно друг щим входом М1 ключа 6 модулятора, и 10 друга на угол < /6. Сигнал U с выхода подключен к входу логического злемен- первого делителя частоты синхронизирута НЕ, 58(59), выход которого образует ет работу МШИ 33. Длительность м сигинверсный выход M1 (MZ) канала логи- нала S (U, фиг.3 и 4) пропорциональзэ ческого узла 40, связанный с управля- на величине управляющего сигнала U

Ы ющим входом М1 (M2) ключа 7(9) моду- 15 определяющего величину выходного наплятора. Каждый канал двухканального ряжения преобразователя. После осущелогического узла 41 включает логичес- ствления соответствующих логических кие элементы 2И-2ИЛИ 60(61), входы операций над полученными последовакоторых подключены к соответствующим тельностями импульсов на выходах ло входам регистра 39 и выходам Т,, Т< 20 гических узлов 40 и 41 получают новые первого 3К-триггера 30 так, что на последовательности управляющих импувыходе реализуются логические функ- льсов, определяемые приведенными лоции: гическими выражениями. Номер каждого

2И-2ИЛИ 60 - ПМ1=Т.

60(6i) образует выход логического импульсов, некоторые из которых пред(элемента) узла 41 ПМ1(ЭМ2), связан- ставлены на фиг. 3 и 4. Сформированные ный с управляющим выходом ЭМ1(DM2-- последовательности импульсов U U

543 1Â ý

=ВМЗ) ключа 20(18, 16) демодуляторами 30 U ф П 9ф U у Б3 поступают соответст-. и подключен к входу логического эле- венно на управляющие входы M M М г мента НЕ 62(63), выход которого об- М,М, М силовых ключей 2 — 7 модуразует инверсный выход DMi(DM2=DMÇ) лятора t В результате на обмотках канала логического узла 41, связан- трансформаторов 8 и 9 формируется пеный с управляющим входом DM1(DMZ= ременное модулированное напряжение

=DM3) ключа 19(17,15) демодулятора. вида Па,U . После демодуляции этого напряжения в соответствии с управляюПринцип работы преобразователя щими сигналами U U на выходе пре э г< поясняется временными диаграммами, образователя формируется трехфазное приведенными на фиг.3 и 4: Uzz — сиг- 40 напряжение вида U — U в нерегули- . L4 гб нал с выхода задатчика 27 частоты, руемом (фиг.З) или регулируемом синхронизирующего работу преобразо- (фиг.4) вариантах. вателя; U д Uz — сигналы с выходов первого 28 и второго 29 делителей Особенностью работы данного преобчастоты; U,,Б, U — сигналы с вы- 45 разователя является наличие только ходов первого 30, второго 34 и треть- .двух напряжений вида U,U, используего 35 .Ж вЂ триггеров. Частоты сигналов емых для формирования трехфазного выи U равны между собой, а сами ьз ходного напряжения U — U . Фазовый сйгналы сдвинуты на угол « /2 относи- сдвиг между этими напряжениями сосо тельно друг друга. Частоты сигналов 5 тавляет 90, а соотношение между ве((д,) и U„(co„) связаны соотношени- личинами этих напряжений U,/U =U /U = ем и, /а =N/И+1, где N — любое целое =1/43. По сравнению с известным пречисло. Формирователи узких 36 и 38 образователем, в состав которого вхоимпульсов осуществляют выделение . дят два трансформатора, имеющих по фронтов импульсов U u U,,после чего одной вторичной обмбтке, в предложенсигналы Б и Б сравниваются при по- ном устройстве один из трансформатоff мощи логических элементов 2И-НЕ 31 и ров имеет две вторичные обмотки У

32 с сигналом U д с выхода первого де- и Wz, однако число витков вторичной ! лителя 28 частоты. Сигналы совпадения обмотки первого трансформатора Wz

1334 в <7 раз меньше, а суммарное число

<<

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения в регулируемое трехфазное, содержащий модулятор в виде трех стоек ключей с управляющими входами М1,М1

МЗ,MÇ, подключенных между шинами питания, два однофазных трансформатора, одни концы первичных обмоток которых подключены соответственно к точкам соединения ключей первых двух стоек, другие концы этих обмоток объединены и подключены к точке соединения ключей третьей стойки, два однофазных демодулятора на ключах переменного тока с управляющими входами ПМ1,DM1 — DM2, DM2, подключенных к вторичным обмот . кам соответствующих трансформаторов, .причем одни одноименные выводы демодуляторов объединены в общую точку, другие образуют два выходных вывода преобразователя, а также блок управления, включающий в себя эадатчик частоты, связанный через первый делитель частоты с коэффициентом деления

N< и первый JK-триггер с парафазными выходами Т1, Т1 с управляющими входами МЗ,МЗ третьей стойки ключей модулятора так, что МЗ=Т1,MÇ=T1,, выход задатчика частоты соединен с входом второго делителя частоты с коэффициентом деления N подключенного к счетному входу С второго JK-триггера с установочными J и К -входами, выход первого делителя частоты подключен к .одному входу первого логического элемента 2И-НЕ, выходом связанного с входом х-канального регистра с перекрестной связью с парафазными выходами (1,(1,...Q;Q;> и два двухканальных логических узла, одними входами подключенных к соответствующим выхопам упомянутого регистра и выходам Т1, Ti первого и Т2,Т2 второго JK — триггеров, выходы первого логического узла связаны с гического узла выполнены реализующими следующую логическую функцию:

ВМ1-т, Q +T Q

1р отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей и расширения функциональных возможностей, он снабжен третьим однофазным демодулятором, выполненным

15 аналогично двум первым на ключах переменного тока с управляющими входами И13,0МЗ и подключенным к введенной второй вторичной обмотке второго од. нофазного трансформатора, одним вы2р ходным выводом подсоединенным к общей точке первых двух демодуляторов, другим образующим третий выходной вывод преобразователя, в состав блока управления введен модулятор ширины им25 пульсов, связанный входом с выходом первого делителя частоты, выходом S с одним из входом первого логического

«узла, также введен третий JK-триггер, установочными входами J и Кэ подклю30 ченный соответственно к прямому Т и инверсному Т выходам, счетным входом Сэ — к счетному входу С, а прямым Т и инверсным Т выходами — соэ э ответственно к установочным К и J

З5 входам второго JK — триггера, выходы

Т T которого через введенный первый формирователь узких импульсов подсоединены также к второму входу первого логического элемента 2И-НЕ, выходом

4р подключенного к входу логического элемента 2И, второй вход которого подключен к. выходу введенного второго логического элемента 2И-НЕ, одним входом подсоединенного к выходу пер45 вого делителя частоты, другим через второй формирователь узких импульсов — с выходами третьего JK-триггера, подключенными также к соответствующим входам первого логического

50 узла, регистр выполнен шестиканельным (i=6) и подключенным входом к выходу логического элемента 2И, а связи между входами и выходами логических узлов выполнены реализующими следуюб5 щие логические. функции: в первом логическом узле

M1=(Q < Q T +Q < Q T< +Q < Qg T +Q < Q T ) T<

+Т, S, 13343 во втором канале второго логического узла

DH2=DM3=TQ+TQ, причем число витков каждой вторичной обмотки второго трансформатора в "ГЗ раз меньше числа витков вторичной об23 8 мотки первого трансформатора, а коэф-. фициенты деления первого н второго делителей частоты связаны соотношени1 ем 112=-(М1+1), где N1 — любое целое

ЧИСЛО °

1334323

&jr гя Э

Уд

Рщ

Vgg и„

Yg

Уд

I/pg 4

0i (@ й4

frJ E и С ж

Ugg

Удр

Ъ

Ь з

Ъ

4е

Ь

Уу

Ъ

HIBlHIIM Заказ 3976/54 Тираж 659 йодпиеюое

Произв.— нозьигр. пр — тие, г. Ужгород, ул. Лрсектная, 4