Преобразователь постоянного напряжения в переменное ступенчатое

Преобразователь постоянного напряжения в переменное ступенчатое

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

iiii875562

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополмительное к авт. свия-ву (22) Заявлено 11.01.80 (21) 2867127/24-07 (5 t ) lYl. Кл. с присоеяинемием заявки РЙ

Н 02 М 7/515

3Ъвудерстеенный квинтет

СССР (23) Приоритет но делам нзобретеннй н отхрытнй

Опубликовамо 23.10 ° 81 ° бюллетень №39

Дата опубликования описания 23 .1 О. 8l (53) УД К 621 . 314. .572(088.8) (72) Авторы изобретения

В.Я.Ромашко и В.M.Ñêoá÷åíêî

l, Киевский ордена Ленина политехнический инст тут им. 50-летия Великой Октябрьской социалист ескдй революции (7I ) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯ1ШОГ О НАПРЯЖЕНИЯ

В ПЕРЕМЕННОЕ СТУПЕНЧАТОЕ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания для различных. нагрузок типа электродвигатель переменного тока, .а также в качестве звена переменного тока в преобразователях с промежуточным повышением частоты.

Известны преобразователи постоянного напряжения в переменное, фор10 мирующие на нагрузке ступенчатое напряжение, см. например ) 1) и 2).

Наиболее близким по технической сущности является преобразователь, содержащий тт однотипных инверторов, .

15 питающих от одного источника постоянного напряжения. Выходные обмотки трансформаторов всех инверторов santoчены последовательно и к ним подключается нагрузка (3 j.

Однако импульсы управления на каждый последующий инвертор подаются с некоторым фазовым сдвигом относительно импульсов управления предца щего инвертора. В результате, выходное напряжение преобразователя, имеет ступенчатую форму, в частном случае, приближающееся к синусоидальной.

Для получения фазового сдвига импульсов управления применяют различные кольцевые делители частоты импульсов задающего генератора. При этом, чем меньше требуемый фазовый сдвиг импульсов управления на один инвертор относительно другого, тем большим коэффициентом деления должен обладать делитель частоты, что приводит к усложнению системы управления инвертором, понижению ее надеж" ности

Так как делители частоты обычно выполняются на интегральных схемах, то для управления силовыми тиристорами полученные импульсы необходимо усилить по мощности и галъванически развязать от системы управления. Для этой цели в систему управ« ления вводится усилитель мощности, 875562 4

IO

25 зо ния, полярность которого указана.

При этом тиристоры 31 и 32 инвертора

2 Откроются и на трансформаторе 7 будет формироваться полуволна прямоугольного напряжения, Фронт этого

З5 напряжения будет сдвинут относительно фронта напряжения на трансформаторе 6 на время задержки линии 17 задержки. Аналогично происходит сдвиг

40 и формирование импульсов управления на последующие инверторы.

При подаче импульсов управления с задающего генератора 1,1 наатиристоры !2 и 15 инвертора 1, тиристо 45 ры 13 и 14 закрываются и на трансформаторе б формируется вторая полуволка прямоугольного напряжения. При этом в силу того что на тирис торе 14 будет положительный перепад напряжения, равный примерно Ug, через время, определяемое линией 17 задержки, будет происходить заряд конденсатара 18, при этом на вторичных

Обмотках трансформатора 20 сформи руется импульс управления, открыва55 ющий тиристоры 29 и 30 инвертора 2.

На трансформаторе 7 инвертора 2 будет формироваться вторая полуволна прямоугольного напряжения, сдвинуобычно с трансформаторным выходом.

Для питания системы управления необходим отдельный источник питания.

Цель изобретения — упрощение системы управления преобразователем и повышение ее надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в известном преобразователе.постоянного напряжения в переменное ступенчатое, содержащем Т однофазных тиристорных инверторов, нагруженных на трансформаторы, выходные обмотки которых соединены последовательно и образуют общий выход преобразователя и задающий генератор, управляющий работой первого инвертора, параллельно одному из тиристоров каждого инвертора подключена цепочка, состоящая из последовательно соединенных линий задержки, конденсатора и первичной обмотки импульсного трансформатора, вторичные обмотки которого через резисторы подключены к управляющим переходам соответствующих тиристоров K+I инвертора.

Кроме того, линии задержки выполнены управляемыми. При этом линии задержки выполнены в виде дросселя насыщения.

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя, содержащего И =5 инверторов, на фиг. 2 — схема получения импульсов управления и передачи их с одного инвертора на другой, Нреобразователь содержит пять ти ристорных инверторов I — 5 которые по питанию соединены параллельно, а по выходу — последовательно за счет последовательного соединения вторичных обмоток инверторных трансформаторов 6-10. На инвертор 1 подают импульсы управления с задающего генератора 11, Инвертор, например { фиг. 2} содержит четыре тиристора 12-15 и узел коммутации 16. Параллельно одному иэ тиристоров, например 14 включена цепочка, состоящая из последовательно соединенных линий 17 задержки, конденсатора 18 и первичной обмотки 19 импульсного трансформатора

20. Трансформатор 20 имеет четыре вто ричные обмотки 21-24, последовательно с которыми включены резисторы 2528. Обмотка 21 через резистор 25 подключена к управляющему переходу тири— стора 29 инвертора 2 ° Обмотка 22 через резистор 26 подключена к управляющему переходу тиристора 30, обмотка

23 через резистор 27 подключена к управляющему переходу тиристора 31, а обмотка 24 через резистор 28 подключена к управляющему переходу тиристора 32. Инввртор 2, кроме тиристоров 29-32, содержит также узел коммутации 33. Аналогичным образом связаны между собой инверторы 2 H 3, 3 и 4, а также 4 и 5.

В исходном положении тиристоры всех инверторов находятся в закрытом состоянии.

К тиристорам ннверторов приложено напряжение Ud/2 .. До этого же напряжения заряжен конденсатор 18, с поляр" ностью, указанной на фиг. 2. Пусть в начальный момент времени от зада-. ющего генератора поступили импульсы управления на тиристоры 13 и 14 иннепера i. Эти тиристоры открываются и на трансформаторе 6 начинает формироваться полуволна прямоугольного напряжения. Через время, определяемое линией 17 задержки, конденсатор !8 через открытый тиристор !4 и первичную обмотку 19 трансформатора 20 начнет разряжаться. 1Три этом во вторичных обмотках 21-24 трансформатора

20 будет наводиться импульс напряже8755

Формула изобретения

1. Преобразователь постоянного напряжения в переменное ступенчатое, содержащий 11, тиристорных инверторов, 35

5 тая относительно напряжения инвертора 1 на время задержки линии 17 задержки. Аналогичные процессы происходят в последующих инверторах.

Длительность импульсов управления зависит от емкости конденсатора

l8 и величины резисторов 25-28.

Таким образом, преобразователь формирует на нагрузке ступенчатое переменное напряжение. Подбором па- 10 раметров линии 17 задержки можно получить любые требуемые фаэовые сдвиги одного инвертора относительно другого.

Получение малых фазовых сдвигов не связано с усложнением системы управления.

Если линии задержки выполнить управляемыми, можно регулировать действующее значение выходного напряжения преобразователя, В простейшем случае, в качестве линии задержки можно использовать дроссель насыщения, в котором время задержки регулируется подбором числа витков.

Если в качестве инвертора 1 использовать автоколебательный инвертор, р этом случае отпадает необходимость в задающем генераторе и дополнительном источнике для его питания.

Предлагаемый преобразователь прост в изготовлении и настройке.

62 нагруженных на трансформаторы, выходные обмотки которых соединены последовательно и образуют общий выход преобразователя, и задающий генера" тор, управляющий работой первого инвертора, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, параллельно одному из тиристоров каждого К-го инвертора подключена цепочка, состоящая из после" довательно соединенных конденсатора, линии задержки и первичной обмотки импульсного трансформатора, вторичные обмотки которого через резисторы подключены к управляющим переходам со- ответствующих тиристоров K+1 инвертора.

2. Преобразователь по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем,что, с целью регулирования выходного напряжения, линни задержки выполнены управляемыми.

3. Преобразователь по и. 1, о т " л и ч а ю шийся тем, что линии задержки выполнены в виде дросселя насыщения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Константинов В.Г. Многофазные преобразователи на транзисторах И., "Энергия", 1972.

2. Руденко В.С., Сенько В.И., Чиженко И.И. Преобразовательная техника. Киев, "Вища школа", 1978, с. 399-409.

3. Современные задачи преобразова;тельной техники. — Тезисы докладцв, ч. 4, Киев, Институт электродинамики АН Украинской ССР, 1975, с. 126-.135.

875562

„ щ1 Г

УЛ ! 1

&311

-у.А !

l л 1

Составитель Г.Мыцык

Редактор А.Шандор Техред T.Ìàòo÷êà Корректор Г.Назарова

Заказ 9374/83 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий

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

Филиал ППП Патент, г . Ужгород, ул. Проектная, 4 I