RU2790645C1

RU2790645C1 - Six-phase pulse generator

Info

Publication number: RU2790645C1
Application number: RU2022111413A
Authority: RU
Inventors: Леонид Петрович Гаврилов
Original assignee: Леонид Петрович Гаврилов
Filing date: 2022-04-26
Publication date: 2023-02-28

Abstract

FIELD: electrical engineering; automation.

SUBSTANCE: invention is intended for generating a six-phase EMF system using a pulsed six-phase generator. The number of pulses per period is assumed to be 12. The generator consists of three blocks - a control unit, which includes a generator of rectangular pulses, a switching unit and a power supply unit. The frequency of the generator is set by controlling the frequency of the pulse generator in the control unit.

EFFECT: technical effect is based on the approximation of sinusoidal EMF phases of a six-phase generator by sequences of pulse functions.

3 cl, 7 dwg, 2 tbl

Description

I. Область техники, к которой относится изобретениеI. Technical field to which the invention belongs

Изобретение относится к области электротехники, автоматики и преобразовательной техники и автоматики. Рассматривается импульсный генератор шестифазного переменного напряжения с управляемой частотой. Работа генератора базируется на аппроксимации синусоидальных функций напряжений фаз периодической последовательностью импульсных функций, описанной в работах [1, 2].The invention relates to the field of electrical engineering, automation and converting technology and automation. A pulse generator of a six-phase alternating voltage with a controlled frequency is considered. The operation of the generator is based on the approximation of the sinusoidal functions of phase voltages by a periodic sequence of pulse functions, described in [1, 2].

I.1 Уровень техникиI.1 State of the art

В настоящее время одной из самых распространенных многофазных электрических систем является трехфазная система, включающая трехфазный генератор, трехфазную линию электропередачи и трехфазные двигатели. Вместе с тем, в отдельных областях техники эффективно используются многофазные электрические системы, отличные от трехфазных. К шестифазным относятся многофазные электродвигатели для привода электромобилей, преобразовательные установки, турбогенераторы, шестифазные электродвигатели.At present, one of the most common multi-phase electrical systems is the three-phase system, which includes a three-phase generator, a three-phase power line, and three-phase motors. At the same time, in some areas of technology, multi-phase electrical systems other than three-phase ones are effectively used. Six-phase motors include multi-phase electric motors for driving electric vehicles, converter units, turbogenerators, and six-phase electric motors.

В работе [3] приводятся результаты исследований по применению шестифазной системы электропривода электромобиля на основе асимметричного шестифазного электродвигателя и двух автономных источников электропитания. Показаны преимущества применения шестифазных преобразовательных систем с синхронной векторной модуляцией для систем средней и большой мощности. Шестифазные вентильно-индукционные двигатели [8], обладающие минимальными шумами, вибрациями, пульсациями момента описаны в отечественных патентах RU 2483416 C1, RU 2540104, RU 2540957, RU 2494518, RU 2426211. Они предназначены для использования в системах автоматики. Шестифазные системы применяются в преобразовательных установках, обеспечивая снижение пульсаций выпрямленного тока. Многофазные преобразовательные устройства описаны в работах [4, 5, 7], трансформаторные преобразовательные устройства описаны в патентах советского изобретателя A.M. Репина. Шестифазные схемы выпрямления используются в преобразовательных агрегатах мощностью 250-4000 кВт.The paper [3] presents the results of studies on the use of a six-phase electric vehicle electric drive system based on an asymmetric six-phase electric motor and two autonomous power supplies. The advantages of using six-phase converter systems with synchronous vector modulation for systems of medium and high power are shown. Six-phase switched induction motors [8], which have minimal noise, vibration, and torque pulsations, are described in domestic patents RU 2483416 C1, RU 2540104, RU 2540957, RU 2494518, RU 2426211. They are intended for use in automation systems. Six-phase systems are used in converter installations, providing a reduction in rectified current ripple. Multiphase converter devices are described in [4, 5, 7], transformer converter devices are described in the patents of the Soviet inventor A.M. Repin. Six-phase rectification circuits are used in converter units with a capacity of 250-4000 kW.

В ряде работ описаны схемы шестифазных генераторов, в том числе мощных турбогенераторов [3, 6. 9]. В мощных турбогенераторах для снижения тока в параллельной ветви обмотки статора применяется шестифазная обмотка. Шестифазная система напряжений преобразуется трансформатором, работающим в блоке с турбогенератором, в трехфазную систему. Известны шестифазные двухполюсные турбогенераторы мощностью свыше 1000 МВт с быстроходными турбоустановками [6]. Принцип работы таких многофазных генераторов основан на законе электромагнитной индукцииA number of works describe schemes of six-phase generators, including powerful turbogenerators [3, 6. 9]. In powerful turbogenerators, a six-phase winding is used to reduce the current in the parallel branch of the stator winding. The six-phase voltage system is converted by a transformer operating in a block with a turbogenerator into a three-phase system. Known are six-phase bipolar turbogenerators with a capacity of over 1000 MW with high-speed turbines [6]. The principle of operation of such multiphase generators is based on the law of electromagnetic induction

В настоящей заявке описан импульсный генератор шестифазной системы ЭДС, работа которого основана на импульсной аппроксимации синусоидальной функции напряжения последовательностью прямоугольных импульсов. Это принципиально отличает его от известных генераторов шестифазной системы ЭДС. Перспективным является применение такого генератора для электроснабжения мобильных устройств, в том числе электромобилей.This application describes a pulse generator of a six-phase EMF system, the operation of which is based on the pulse approximation of a sinusoidal voltage function by a sequence of rectangular pulses. This fundamentally distinguishes it from the known generators of the six-phase EMF system. It is promising to use such a generator for power supply of mobile devices, including electric vehicles.

В качестве первичного источника энергии могут использоваться:As a primary source of energy can be used:

- аккумуляторные батареи:- rechargeable batteries:

- аккумуляторные батареи совместно с суперконденсаторами (ионисторами);- rechargeable batteries together with supercapacitors (ionistors);

- однофазная или трехфазная электрическая сеть с последующим преобразованием энергии переменного однофазного или трехфазного напряжения в энергию постоянного тока (напряжения). Напряжение постоянного тока имеет несколько уровней, кратных по величине;- a single-phase or three-phase electrical network with subsequent conversion of the energy of an alternating single-phase or three-phase voltage into direct current (voltage) energy. The DC voltage has several levels, multiples of the magnitude;

- дизель - генераторные установки, термоэлектрические генераторы и генераторы других типов, вырабатывающие энергию постоянного тока.- diesel-generator sets, thermoelectric generators and generators of other types that produce direct current energy.

II. 1 Цель изобретения.II. 1 Purpose of the invention.

Целью изобретения является разработка устройства для генерирования шестифазной периодической системы напряжений, с использованием для этого импульсных ключевых схем. Генерирование шестифазной симметричной системы напряжений осуществляется с использованием импульсной техники и ключей на полупроводниковых приборах. Частота генератора задается в результате задания частоты генератора прямоугольных импульсов, который используется в блоке управления генератора. Описан генератор, использующий аппроксимацию синусоидальных функций напряжений фаз при помощи 12 импульсных функций на периоде Т каждой синусоидальной функции. Рассматривается генератор, генерирующий симметричную шестифазную систему ЭДС с прямой последовательностью фаз.The aim of the invention is to develop a device for generating a six-phase periodic voltage system, using pulse key circuits for this. The generation of a six-phase symmetrical voltage system is carried out using pulse technology and switches on semiconductor devices. The generator frequency is set as a result of setting the frequency of the square wave generator, which is used in the generator control unit. A generator is described that uses the approximation of the sinusoidal functions of phase voltages using 12 impulse functions at the period T of each sinusoidal function. A generator is considered that generates a symmetrical six-phase EMF system with a direct phase sequence.

II.2. Изобретательский уровеньII.2. inventive step

II.2.1 Запись шестифазной системы ЭДС с прямой и обратной последовательностью фаз. ЭДС шестифазной системы ЭДС для прямой последовательности фаз и начальной фазе равной ϕ для первой фазы можно записать в виде:II.2.1 Recording of a six-phase EMF system with positive and negative phase sequence. EMF of a six-phase EMF system for a direct sequence of phases and an initial phase equal to ϕ for the first phase can be written as:

Для обратной последовательности фаз система ЭДС запишется:For the reverse phase sequence, the EMF system will be written:

II.2.2 Аппроксимация синусоидальных функций последовательностью импульсных функцийII.2.2 Approximation of sinusoidal functions by a sequence of impulse functions

Синусоидальную функцию можно представить периодической последовательностью импульсов с периодом Т, равном периоду синусоидальной функции. Полуволна синусоиды с положительными значениями аппроксимируются последовательностью импульсов с положительными, кратными по величине, амплитудами. Полуволна синусоиды с отрицательными значениями аппроксимируются последовательностью импульсов с отрицательными, кратными по величине, амплитудами. Число импульсов на периоде равно n. Далее принимается число n=12.A sinusoidal function can be represented by a periodic sequence of pulses with a period T equal to the period of the sinusoidal function. A half-wave of a sinusoid with positive values is approximated by a sequence of pulses with positive, multiples in magnitude, amplitudes. A half-wave sinusoid with negative values is approximated by a sequence of pulses with negative, multiples of magnitude, amplitudes. The number of pulses per period is n. Next, the number n=12 is taken.

Графики синусоидальных функций шестифазной системы ЭДС и их аппроксимация последовательностью импульсных функций для прямой последовательности фаз при n=12 показаны на рисунке фиг. 1.Graphs of sinusoidal functions of a six-phase EMF system and their approximation by a sequence of impulse functions for a direct sequence of phases at n=12 are shown in the figure of Fig. 1.

Фиг. 1 Аппроксимация синусоидальных функций при прямой последовательности фазFig. 1 Approximation of sinusoidal functions with direct phase sequence

В таблице 1 записаны значения амплитуд импульсов функций, аппроксимирующих синусоидальные напряжения фаз шестифазной системы, для прямой последовательности фаз при числе импульсных функций n=12 на периоде Т, когда начальные фазы в выражениях (1) равны нулю, ϕ=0, в соответствии с рисунком фиг. 1.Table 1 contains the values of the amplitudes of the impulses of the functions approximating the sinusoidal voltages of the phases of a six-phase system for a direct sequence of phases with the number of impulse functions n=12 on the period T, when the initial phases in expressions (1) are equal to zero, ϕ=0, in accordance with the figure fig. 1.

Из таблицы 1 следует, что для каждого из 12 интервалов времени k=1…12 сумма амплитудных значений импульсов E_k(m) равна 0:From Table 1 it follows that for each of the 12 time intervals k=1…12 the sum of the amplitude values of the pulses E _k (m) is equal to 0:

где m=1…6 - номер фазы, m=1 для фазы А, m=2 для фазы В, m=3 для - фазы С, m=4 для фазы D, m=5 для фазы Е, m=6 для фазы F, k - номер импульса на периоде Т, k=1…12, E_k(m) - амплитудное значение импульса с номером k для фазы с номером m. Например, для импульса с номером 10 для фазы С амплитуда импульса E_k(m)=Е1=Е где Е - амплитуда первого импульса на рисунке фиг. 1.where m=1…6 - phase number, m=1 for phase A, m=2 for phase B, m=3 for - phase C, m=4 for phase D, m=5 for phase E, m=6 for phase F, k is the number of the pulse on the period T, k=1…12, E _k (m) is the amplitude value of the pulse with the number k for the phase with the m number. For example, for pulse number 10 for phase C, the pulse amplitude is E _k (m)=E1=E where E is the amplitude of the first pulse in FIG. 1.

Так, для к=1 имеем E1-Е2-Е3+Е1+Е3=0. Аналогичные равенства справедливы и для других значений k.So, for k=1 we have E1-E2-E3+E1+E3=0. Similar equalities are also valid for other values of k.

Для многофазных симметричных систем с произвольным числом фаз (трехфазных, четырехфазных и т.д.) для любого момента времени t_k на периоде Т сумма мгновенных значений напряжений (токов, мощностей) равна 0. Для шестифазной системы электродвижущих сил можно записать:For multi-phase symmetrical systems with an arbitrary number of phases (three-phase, four-phase, etc.) for any moment of time t _k on period T, the sum of instantaneous values of voltages (currents, powers) is 0. For a six-phase system of electromotive forces, we can write:

Для многофазной симметричной системы с числом фаз равном р сумма мгновенных значений напряжений, токов, мощностей для любого на периоде Т момента времени равна 0. Так, для мгновенных значений ЭДС фаз для момента времени t_k можно записать:For a multi-phase symmetrical system with the number of phases equal to p, the sum of the instantaneous values of voltages, currents, powers for any point in time on the period T is equal to 0. So, for the instantaneous values of the EMF of the phases for the point in time t _k , one can write:

III. Раскрытие сущности изобретенияIII. Disclosure of the essence of the invention

III. 1 Структурная схема устройстваIII. 1 Block diagram of the device

Структурная схема устройства для генерирования шестифазной системы ЭДС для прямой последовательности фаз при n=12 показана на рисунке фиг. 2.A block diagram of a device for generating a six-phase EMF system for a direct phase sequence with n=12 is shown in the figure of FIG. 2.

Фигура 2 Структурная схема устройстваFigure 2 Block diagram of the device

На рисунке фиг. 2 показаны блоки Б1, Б2, Б3. Показаны входные и выходные полюсы этих блоков, при помощи которых блоки соединяются между собой и с внешними устройствами. Для блока Б1 это входные полюсы 6₁ и 6₂, выходные полюсы 8₁…8₁₂, с использованием которых взаимодействуют блоки Б1 и Б2, полюсы 91…9₆, с использованием которых взаимодействуют блоки Б₂ и Б₃, выходные полюсы устройства 10₁…10₆. На рисунке фиг. 2 показаны следующие блоки:In Fig. 2 shows blocks B1, B2, B3. The input and output poles of these blocks are shown, with the help of which the blocks are connected to each other and to external devices. For block B1, these are input poles 6 ₁ and 6 ₂ , output poles 8 ₁ ... 8 ₁₂ , using which blocks B1 and B2 interact, poles 91 ... 9 ₆ , using which blocks B ₂ and B ₃ interact, output poles of the device 10 ₁ …10 ₆ . In Fig. 2 shows the following blocks:

1. Блок управления Б1. Обеспечивает циклическую, с заданным периодом Т, поочередную подачу управляющих импульсов u_упр. Управляющие импульсы с полюсов 8₁…8₁₂ поступают на управляющие электроды силовых ключей К₁₁…К₁₆ для фазы А, К21…К26 для фазы В, К31…К36 для фазы С, К41…К46 для фазы D, К51…К56 для фазы Е, К61…К66 для фазы F. При помощи полюса 6₁ осуществляется запуск устройства, при помощи полюса 6₂ на регистре блока Б1 устанавливается код числа п, на которое разбивается период Т.1. Control unit B1. Provides cyclic, with a given period T, alternate supply of control pulses u _control . Control pulses from poles 8 ₁ ... 8 ₁₂ are fed to the control electrodes of power switches K ₁₁ ... K ₁₆ for phase A, K21 ... K26 for phase B, K31 ... K36 for phase C, K41 ... K46 for phase D, K51 ... K56 for phase E, K61 ... K66 for phase F. Using pole 6 ₁ , the device is started, using pole 6 ₂ , the code of the number n is set on the register of block B1, into which the period T is divided.

2. Блок коммутации Б2. Блок состоит из модулей Б21, Б22, Б23, Б24, Б25, Б26. Блок обеспечивает формирование и передачу силовых импульсов на выходные полюсы устройства 10₁…10₆ при помощи модулей Б21, Б22, Б23, Б24, Б25, Б26. В каждом модуле расположены по шесть управляемых ключей. Число ключей в каждом модуле равно n/2, где n - число импульсов на периоде Т.2. Switching unit B2. The block consists of modules B21, B22, B23, B24, B25, B26. The unit provides the formation and transmission of power pulses to the output poles of the device 10 ₁ ... 10 ₆ using modules B21, B22, B23, B24, B25, B26. Each module contains six managed keys. The number of keys in each module is n/2, where n is the number of pulses per period T.

3. Блок питания Б3. Содержит шесть источников постоянного напряжения, включенных последовательно с выводом средней точки схемы. Средняя точка схемы заземлена и является общей для всего устройства. Каждый источник постоянного напряжения имеет одинаковое для всех значение, равное Е. В результате с полюсов 9₁…9₆ снимаются напряжения: Е3=3Е с полюса 9₃, Е2=2Е с полюса 9₂, Е1=Е с полюса 9₁, -Е1=-Е с полюса 9₄, -Е2=-2Е с полюса 9₅, -Е3=-3Е с полюса 9₆. Выходные полюсы блока питания 9₁…9₆ соединены с одноименными полюсами блока коммутации. В блоке коммутации напряжения с этих полюсов поступают на одноименные полюсы силовых ключей К11…К16 для первой фазы (А), на одноименные полюсы силовых ключей К21…К26 для второй фазы (В), на одноименные полюсы силовых ключей К31…К36 для третьей фазы (С), на одноименные полюсы силовых ключей К41…К46 для четвертой фазы (D), на одноименные полюсы силовых ключей К51…К56 для пятой фазы (Е), на одноименные полюсы силовых ключей К61…К66 для шестой фазы (F).3. Power supply B3. Contains six DC voltage sources connected in series with the output of the midpoint of the circuit. The midpoint of the circuit is grounded and is common to the entire device. Each constant voltage source has the same value for all, equal to E. As a result, voltages are removed from poles 9 ₁ ... 9 ₆ : E3 \u003d 3E from pole 9 ₃ , E2 \u003d 2E from pole 9 ₂ , E1 \u003d E from pole 9 ₁ , - E1=-E from pole 9 ₄ , -E2=-2E from pole 9 ₅ , -E3=-3E from pole 9 ₆ . The output poles of the power supply 9 ₁ ... 9 ₆ are connected to the same poles of the switching unit. In the switching unit, voltages from these poles are supplied to the same poles of power switches K11 ... K16 for the first phase (A), to the same poles of power switches K21 ... K26 for the second phase (B), to the same poles of power switches K31 ... K36 for the third phase ( C), to the same poles of the power switches K41 ... K46 for the fourth phase (D), to the same poles of the power switches K51 ... K56 for the fifth phase (E), to the same poles of the power switches K61 ... K66 for the sixth phase (F).

III.2 Блок управленияIII.2 Control unit

Блок управления Б1 предназначен для формирования периодической последовательности управляющих импульсов. При помощи блока создается периодическая последовательность прямоугольных импульсов заданной длительности TI=Т/n, где Т - период функции, n - количество тактовых импульсов на периоде Т. Рассматривается устройство с n=12. Генератор тактовых импульсов 1 (ГТИ) формирует циклическую с периодом Т последовательность импульсов. Величина Т равна периоду синусоидальной функции, которая аппроксимируется последовательностью импульсных функций на выходе устройства. При помощи управляемых электронных ключей, расположенных в блоке коммутации силовых импульсов Б2, источник напряжения, расположенные в блоке Б3, подключается в заданные блоком управления моменты времени, к выходным полюсам блока коммутации 10₁…10₄. Коммутация осуществляется в открытом состоянии силового ключа. Длительность открытого состояния каждого ключа равна TI. Принципиальная схема блока управления представлена на рисунке фиг. 3.Control unit B1 is designed to generate a periodic sequence of control pulses. Using the block, a periodic sequence of rectangular pulses of a given duration TI=T/n is created, where T is the period of the function, n is the number of clock pulses per period T. A device with n=12 is considered. The clock pulse generator 1 (GTI) generates a cyclic pulse sequence with a period T. The value of T is equal to the period of the sinusoidal function, which is approximated by a sequence of impulse functions at the output of the device. With the help of controlled electronic keys located in the switching unit of power impulses B2, the voltage source located in the block B3 is connected at the times specified by the control unit to the output poles of the switching unit 10 ₁ ... 10 ₄ . Switching is carried out in the open state of the power key. The duration of the open state of each key is equal to TI. The schematic diagram of the control unit is shown in Fig. 3.

Фиг. 3 Принципиальная схема блока управленияFig. 3 Schematic diagram of the control unit

Генерируемые боком Б1 импульсы снимаются с полюсов 8₁…8₁₂ дешифратора 7 и поступают на одноименные полюсы блока Б2. Блок реализован на элементах 1-7. Он содержит генератор тактовых импульсов (ГТИ) 1, логический элемент И2, счетчик 3 числа импульсов на периоде Т периодической функции, схему сравнения 4, регистр 5, дешифратор 7 с выходными полюсами 8₁…8n. Для n=12 это полюсы 8₁…8₁₂.The pulses generated by the side B1 are taken from the poles 8 ₁ ... 8 ₁₂ of the decoder 7 and arrive at the same poles of the block B2. The block is implemented on elements 1-7. It contains a clock generator (GTI) 1, a logic element I2, a counter 3 of the number of pulses per period T of a periodic function, a comparison circuit 4, a register 5, a decoder 7 with output poles 8 ₁ ... 8n. For n=12 these are poles 8 ₁ …8 ₁₂ .

Запуск работы устройства осуществляется подачей сигнала по входу 6₁. По входу 6₂ осуществляется запись кода числа временных интервалов n. Выход ГТИ 1 подсоединен к первому входу элемента И 2, второй вход которого подсоединен к первому входу 6₁ устройства, а выход - к первому входу счетчика 3, выход которого подсоединен к входу дешифратора 7 и к первому входу схемы сравнения 4, второй вход которой подсоединен к выходу регистра 5, а выход - к второму входу счетчика 3, вход регистра 5 подсоединен к входу 6₂ устройства, выходы дешифратора 7 подсоединены к входам 8₁…8n, при помощи которых блок управления соединяется с блоком коммутации.The start of the device is carried out by applying a signal to the input 6 ₁ . At the input 6 ₂ the code of the number of time intervals n is recorded. The output of GTI 1 is connected to the first input of the AND element 2, the second input of which is connected to the first input 6 ₁ of the device, and the output is connected to the first input of the counter 3, the output of which is connected to the input of the decoder 7 and to the first input of the comparison circuit 4, the second input of which is connected to the output of the register 5, and the output - to the second input of the counter 3, the input of the register 5 is connected to the input 6 ₂ of the device, the outputs of the decoder 7 are connected to the inputs 8 ₁ ... 8n, through which the control unit is connected to the switching unit.

Управляющие импульсы снимаются с полюсов 8₁…8₁₂ дешифратора 7 и поступают на вход блока коммутации Б2.The control pulses are taken from the poles 8 ₁ ... 8 ₁₂ of the decoder 7 and fed to the input of the switching unit B2.

III.3 Блок коммутации Б2. Блок состоит из модулей Б21, Б22, Б23, Б24, Б25, Б26. Каждый модуль предназначен для формирования периодической последовательности импульсов, аппроксимирующей синусоидальное напряжение одной фазы. Модуль Б21 предназначен для формирования аппроксимирующих импульсов фазы А, модуль Б22 - фазы В, модуль Б23 - фазы С. модуль Б24 фазы D, модуль Б25 фазы Е, модуль Б26 фазы F. Блок обеспечивает формирование и передачу силовых импульсов на выходные полюсы устройства 10₁…10₆. Принципиальная схема блока коммутации Б2 показана на рисунке фиг. 4.III.3 Switching unit B2. The block consists of modules B21, B22, B23, B24, B25, B26. Each module is designed to generate a periodic pulse train approximating the sinusoidal voltage of one phase. Module B21 is designed to form approximating pulses of phase A, module B22 - phase B, module B23 - phase C. Module B24 of phase D, module B25 of phase E, module B26 of phase F. The unit provides the formation and transmission of power pulses to the output poles of the device 10 ₁ …10 ₆ . Schematic diagram of the switching unit B2 is shown in Fig. 4.

Фиг. 4 Принципиальная схема блока коммутацииFig. 4 Schematic diagram of the switching unit

Каждый модуль содержит шесть управляемых ключей. Число ключей в каждой группе равно n/2, где n - число импульсов на периоде Т. Последовательность импульсов, аппроксимирующая синусоидальную функцию ЭДС фазы А, формируется при помощи силовых ключей К11…К16. Амплитуды импульсов принимают для фазы А последовательно значения Е, 2Е, 3Е, 3Е, 2Е, Е, -Е, -2Е, -3Е, -3Е. -2Е, -Е. Напряжение, величиной Е, поступает посредством полюса 9₁ на вход ключа К11. Ключ открывается на время длительности TI первого или шестого управляющего импульса, которые поступают с полюсов 8₁ или 8₆. На рисунке фиг. 1 показаны последовательности и амплитуды импульсов, аппроксимирующих синусоидальные напряжения фаз генератора. На рисунке фиг. 4 показаны модули блока Б2, формирующие последовательности импульсов для каждой из шести фаз генератора. Управление открытым состоянием ключей осуществляется в результате подачи управляющих импульсов на управляющие электроды силовых ключей. Управляющие импульсы поступают от блока управления Б1 с полюсов 8₁…8₁₂. На каждый управляющий электрод сигнал поступает через диод D_r,l, где r - номер модуля, r=1…6, l - номер управляющего электрода, l=1…12. Диоды нужны для исключения взаимного влияния сигналов, поступающих на управляющий электрод.Each module contains six managed keys. The number of switches in each group is n/2, where n is the number of pulses per period T. The sequence of pulses approximating the sinusoidal function of the EMF of phase A is formed using power switches K11 ... K16. The pulse amplitudes are sequentially taken for phase A as E, 2E, 3E, 3E, 2E, E, -E, -2E, -3E, -3E. -2E, -E. The voltage, the value of E, is supplied through pole 9 ₁ to the input of the key K11. The key opens for the duration TI of the first or sixth control pulse, which come from poles 8 ₁ or 8 ₆ . In Fig. 1 shows the sequences and amplitudes of pulses approximating the sinusoidal voltages of the generator phases. In Fig. 4 shows the modules of block B2, which form pulse sequences for each of the six phases of the generator. The control of the open state of the keys is carried out as a result of the supply of control pulses to the control electrodes of the power keys. The control pulses come from the control unit B1 from the poles 8 ₁ ... 8 ₁₂ . Each control electrode receives a signal through a diode D _r,l , where r is the module number, r=1…6, l is the control electrode number, l=1…12. Diodes are needed to eliminate the mutual influence of signals arriving at the control electrode.

Так для фазы А в первый временной интервал на ключ К11 поступает управляющий импульс с полюса 8₁. На этот же электрод поступает управляющий импульс с полюса 8₆ на шестом временном интервале. Для исключения взаимного влияния сигналов используются диоды D_1,1 и D_1,6. При открытом состоянии ключа напряжение величиной Е1=Е поступает на вход силового ключа К11 с полюса 9₁ от блока Б3 в первый и шестой временные интервалы. С выхода силового ключа напряжение поступает на выходной полюс устройства 10₁.So for phase A in the first time interval, the key K11 receives a control pulse from pole 8 ₁ . The same electrode receives a control pulse from pole 8 ₆ at the sixth time interval. To exclude the mutual influence of signals, diodes D _1.1 and D _1.6 are used. When the key is open, the voltage of E1=E is supplied to the input of the power switch K11 from pole 9 ₁ from block B3 in the first and sixth time intervals. From the output of the power switch, the voltage is supplied to the output pole of the device 10 ₁ .

Импульсы с отличными от Е значениями амплитуды формируются для фазы А при помощи ключей К12, К13, К14, К15, К16.Pulses with amplitude values other than E are formed for phase A using keys K12, K13, K14, K15, K16.

При помощи ключей К21…К26 формируется и поступает на полюс 10₂ последовательность импульсов, аппроксимирующая ЭДС фазы В.With the help of keys K21 ... K26, a sequence of pulses is formed and fed to pole 10 ₂ , approximating the EMF of phase B.

При помощи ключей К31…К36 формируется и поступает на полюс 10₃ последовательность импульсов, аппроксимирующая ЭДС фазы С. При помощи ключей К41…К46 формируется и поступает на полюс 10₄ последовательность импульсов, аппроксимирующая ЭДС фазы D. При помощи ключей К51…К56 формируется и поступает на полюс 10₅ последовательность импульсов, аппроксимирующая ЭДС фазы Е. При помощи ключей К61…К66 формируется и поступает на полюс 10₆ последовательность импульсов, аппроксимирующая ЭДС фазы F.With the help of keys K31 ... K36, a sequence of pulses is formed and fed to pole 10 ₃ , approximating the EMF of phase C. With the help of keys K41 ... K46, a sequence of pulses is formed and fed to pole 10 ₄ , approximating the EMF of phase D. With the help of keys K51 ... K56, and a sequence of pulses arrives at pole 10 ₅ , approximating the EMF of phase E. Using the keys K61 ... K66, a sequence of pulses is formed and fed to pole 10 ₆ , approximating the EMF of phase F.

Ниже приводится список номеров полюсов для каждого из модулей блока Б2. Указаны номера входных и выходных полюсов силовых ключей, номера управляющих импульсов и номера диодов, подключаемых к управляющим полюсам.Below is a list of the pole numbers for each of the B2 unit modules. The numbers of input and output poles of power switches, the numbers of control pulses and the numbers of diodes connected to the control poles are indicated.

Блок коммутации Б2 содержит шесть модулей Б21, Б22, Б23, Б24, Б25, Б26, в каждом модуле расположены шесть силовых управляемых ключей:Switching unit B2 contains six modules B21, B22, B23, B24, B25, B26, each module contains six controlled power switches:

-(К11)…(К16) в модуле Б21, выходы этих ключей соединены с полюсом 10₁, который является выходным полюсом устройства для фазы А,-(K11) ... (K16) in module B21, the outputs of these switches are connected to pole 10 ₁ , which is the output pole of the device for phase A,

- (К21)…(К26) в модуле Б22, выходы этих ключей соединены с полюсом 10₂, который является выходным полюсом устройства для фазы В,- (K21) ... (K26) in module B22, the outputs of these switches are connected to pole 10 ₂ , which is the output pole of the device for phase B,

- (К31)…(К36) в модуле Б23, выходы этих ключей соединены с полюсом 10₃, который является выходным полюсом устройства для фазы С,- (K31) ... (K36) in module B23, the outputs of these switches are connected to pole 10 ₃ , which is the output pole of the device for phase C,

- (К41)…(К46) в модуле Б24, выходы этих ключей соединены с полюсом 10₄, который является выходным полюсом устройства для фазы D,- (K41) ... (K46) in module B24, the outputs of these switches are connected to pole 10 ₄ , which is the output pole of the device for phase D,

- (К51)…(К56) в модуле Б25, выходы этих ключей соединены с полюсом 10₅, который является выходным полюсом устройства для фазы Е,- (K51) ... (K56) in module B25, the outputs of these switches are connected to pole 10 ₅ , which is the output pole of the device for phase E,

- (К61)…(К66) в модуле Б26, выходы этих ключей соединены с полюсом 10₆, который является выходным полюсом устройства для фазы F.- (K61) ... (K66) in module B26, the outputs of these switches are connected to pole 10 ₆ , which is the output pole of the device for phase F.

Управление открытым состоянием ключей осуществляется в результате подачи управляющих импульсов, поступающих на управляющие электроды силовых ключей:The control of the open state of the keys is carried out as a result of the supply of control pulses arriving at the control electrodes of the power keys:

- в модуле Б21 на управляющий электрод ключа (К11) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₁ и 8₆ посредством диодов D_1,1 и D_1,6, на управляющий электрод ключа (К12) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₂ и 8₅ посредством диодов D_1,2 и D_1,5, на управляющий электрод ключа (К13) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₃ и 8₄ посредством диодов D_1,3 и D_1,4, на управляющий электрод ключа (К14) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₇ и 8₁₂ посредством диодов D_1,7 и D_1,12, на управляющий электрод ключа (К15) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₈ и 8₁₁ посредством диодов D_1,8 и D_1,11, на управляющий электрод ключа (К16) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₉ и 8₁₀ посредством диодов D_1,9 и D_1,10,- in module B21, the control electrode of the key (K11) receives control pulses from poles 8 ₁ and 8 ₆ through diodes D _1.1 and D _1.6 , the control electrode of the key (K12) receives control pulses from poles 8 ₂ and 8 ₅ through diodes D _1.2 and D _1.5 , the control electrode of the key (K13) receives control pulses from poles 8 ₃ and 8 ₄ through diodes D _1.3 and D _1.4 , the control electrode of the key (K14) receives control pulses from poles 8 ₇ and 8 ₁₂ through diodes D _1.7 and D _1.12 , the control electrode of the key (K15) receives control pulses from poles 8 ₈ and 8 ₁₁ through diodes D _1.8 and D _1.11 , to the control electrode of the key (K16) receives control pulses from poles 8 ₉ and 8 ₁₀ through diodes D _1.9 and D _1.10 ,

на силовые входы ключей этого модуля поступают напряжения от одноименных полюсов блока питания Б3 - на ключ (К11) с полюса 9₁, на ключ (К12) с полюса 9₂, на ключ (К13) с полюса 9₃, на ключ (К14) с полюса 9₄, на ключ (К15) с полюса 9₅, на ключ (К16) с полюса 9₆;the power inputs of the keys of this module receive voltages from the same poles of the power supply B3 - to the key (K11) from pole 9 ₁ , to the key (K12) from pole 9 ₂ , to the key (K13) from pole 9 ₃ , to the key (K14) from pole 9 ₄ , to key (K15) from pole 9 ₅ , to key (K16) from pole 9 ₆ ;

- в модуле Б22 на управляющий электрод ключа (К21) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₁ и 8₁₂ посредством диодов D_2,1 и D_2,12, на управляющий электрод ключа (К22) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₂ и 8₉ посредством диодов D_2,2 и D_2,9, на управляющий электрод ключа (К23) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₃ и 8₈ посредством диодов D_2,3 и D_2,8, на управляющий электрод ключа (К24) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₄ и 8₇ посредством диодов D_2,4 и D_2,7, на управляющий электрод ключа (К25) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₅ и 8₆ посредством диодов D_2,5 и D_2,6, на управляющий электрод ключа (К26) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₁₁ и 8₁₂ посредством диодов D_2,11 и D_2,12, - in module B22, the control electrode of the key (K21) receives control pulses from poles 8 ₁ and 8 ₁₂ through diodes D _2.1 and D _2.12 , the control electrode of the key (K22) receives control pulses from poles 8 ₂ and 8 ₉ through diodes D _2.2 and D _2.9 , the control electrode of the key (K23) receives control pulses from poles 8 ₃ and 8 ₈ through diodes D _2.3 and D _2.8 , the control electrode of the key (K24) receives control pulses from poles 8 ₄ and 8 ₇ through diodes D _2.4 and D _2.7 , the control electrode of the key (K25) receives control pulses from poles 8 ₅ and 8 ₆ through diodes D _2.5 and D _2.6 , to the control electrode of the key (K26) receives control pulses from poles 8 ₁₁ and 8 ₁₂ through diodes D _2.11 and D _2.12,

на силовые входы ключей этого модуля поступают напряжения от одноименных полюсов блока питания Б3 - на ключ (К21) с полюса 9₅, на ключ (К22) с полюса 9₄, на ключ (К23) с полюса 9₁, на ключ (К24) с полюса 9₂, на ключ (К25) с полюса 9₃, на ключ (К26) с полюса 9₆;the power inputs of the keys of this module receive voltages from the same poles of the power supply B3 - to the key (K21) from pole 9 ₅ , to the key (K22) from pole 9 ₄ , to the key (K23) from pole 9 ₁ , to the key (K24) from pole 9 ₂ , to key (K25) from pole 9 ₃ , to key (K26) from pole 9 ₆ ;

- в модуле Б23 на управляющий электрод ключа (К31) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₁ и 8₂ посредством диодов D_3,1 и D_3,2, на управляющий электрод ключа (К32) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₃ и 8₁₂ посредством диодов D_3,3 и D_3,12, на управляющий электрод ключа (К33) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₄ и 8₁₁ посредством диодов D_3,4 и D_3,11, на управляющий электрод ключа (К34) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₅ и 8₁₀ посредством диодов D_3,5 и D_3,10, на управляющий электрод ключа (К35) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₆ и 8₉ посредством диодов D_3,6 и D_3,9, на управляющий электрод ключа (К36) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₇ и 8₈ посредством диодов D₃,₇ и D_3,8,- in module B23, the control electrode of the key (K31) receives control pulses from poles 8 ₁ and 8 ₂ through diodes D _3.1 and D _3.2 , the control electrode of the key (K32) receives control pulses from poles 8 ₃ and 8 ₁₂ through diodes D _3.3 and D _3.12 , the control electrode of the key (K33) receives control pulses from poles 8 ₄ and 8 ₁₁ through diodes D _3.4 and D _3.11 , the control electrode of the key (K34) receives control pulses from poles 8 ₅ and 8 ₁₀ through diodes D _3.5 and D _3.10 , the control electrode of the key (K35) receives control pulses from poles 8 ₆ and 8 ₉ through diodes D _3.6 and D _3.9 , to the control electrode of the key (K36) receives control pulses from poles 8 ₇ and 8 ₈ through diodes D ₃ , ₇ and D _3.8 ,

на силовые входы ключей этого модуля поступают напряжения от одноименных полюсов блока питания Б3 - на ключ (К31) с полюса 9₆, на ключ (К32) с полюса 9₅, на ключ (К33) с полюса 9₄, на ключ (К34) с полюса 9₁, на ключ (К35) с полюса 9₂, на ключ (К36) с полюса 9₃;the power inputs of the keys of this module receive voltages from the same poles of the power supply B3 - to the key (K31) from pole 9 ₆ , to the key (K32) from pole 9 ₅ , to the key (K33) from pole 9 ₄ , to the key (K34) from pole 9 ₁ , to key (K35) from pole 9 ₂ , to key (K36) from pole 9 ₃ ;

- в модуле Б24 на управляющий электрод ключа (К41) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₁ и 8₆ посредством диодов D_4,1 и D_4,6, на управляющий электрод ключа (К42) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₂ и 8₅ посредством диодов D_4,2 и D_4,5, на управляющий электрод ключа (К43) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₄ и 8₃ посредством диодов D_4,4 и D_4,3, на управляющий электрод ключа (К44) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₇ и 8₁₂ посредством диодов D_4,7 и D_4,12, на управляющий электрод ключа (К45) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₈ и 8₁₁ посредством диодов D_4,8 и D_4,11, на управляющий электрод ключа (К46) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₉ и 8₁₀ посредством диодов D_4,9 и D_4,10,- in module B24, the control electrode of the key (K41) receives control pulses from poles 8 ₁ and 8 ₆ through diodes D _4.1 and D _4.6 , the control electrode of the key (K42) receives control pulses from poles 8 ₂ and 8 ₅ through diodes D _4.2 and D _4.5 , the control electrode of the key (K43) receives control pulses from poles 8 ₄ and 8 ₃ through diodes D _4.4 and D _4.3 , the control electrode of the key (K44) receives control pulses from poles 8 ₇ and 8 ₁₂ through diodes D _4.7 and D _4.12 , the control electrode of the key (K45) receives control pulses from poles 8 ₈ and 8 ₁₁ through diodes D _4.8 and D _4.11 , to the control electrode of the key (K46) receives control pulses from poles 8 ₉ and 8 ₁₀ through diodes D _4.9 and D _4.10 ,

на силовые входы ключей этого модуля поступают напряжения от одноименных полюсов блока питания Б3 - на ключ (К41) с полюса 9₄, на ключ (К42) с полюса 9₅, на ключ (К43) с полюса 9₆, на ключ (К44) с полюса 9₁, на ключ (К45) с полюса 9₂, на ключ (К46) с полюса 9₃;the power inputs of the keys of this module receive voltages from the same poles of the power supply B3 - to the key (K41) from pole 9 ₄ , to the key (K42) from pole 9 ₅ , to the key (K43) from pole 9 ₆ , to the key (K44) from pole 9 ₁ , to key (K45) from pole 9 ₂ , to key (K46) from pole 9 ₃ ;

- в модуле Б25 на управляющий электрод ключа (К51) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₁ и 8₁₀ посредством диодов D_5,1 и D_5,10, на управляющий электрод ключа (К52) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₂ и 8₉ посредством диодов D_5,2 и D_5,9, на управляющий электрод ключа (К53) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₃ и 8₈ посредством диодов D_5,3 и D_5,8, на управляющий электрод ключа (К54) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₄ и 8₇ посредством диодов D_5,4 и D_5,7, на управляющий электрод ключа (К55) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₅ и 8₆ посредством диодов D_5,5 и D_5,6, на управляющий электрод ключа (К56) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₁₁ и 8₁₂ посредством диодов D_5,11 и D_5,12,- in the B25 module, the control electrode of the key (K51) receives control pulses from poles 8 ₁ and 8 ₁₀ through diodes D _5.1 and D _5.10 , the control electrode of the key (K52) receives control pulses from poles 8 ₂ and 8 ₉ through diodes D _5.2 and D _5.9 , the control electrode of the key (K53) receives control pulses from poles 8 ₃ and 8 ₈ through diodes D _5.3 and D _5.8 , the control electrode of the key (K54) receives control pulses from poles 8 ₄ and 8 ₇ through diodes D _5.4 and D _5.7 , the control electrode of the key (K55) receives control pulses from poles 8 ₅ and 8 ₆ through diodes D _5.5 and D _5.6 , to the control electrode of the key (K56) receives control pulses from poles 8 ₁₁ and 8 ₁₂ through diodes D _5.11 and D _5.12 ,

на силовые входы ключей этого модуля поступают напряжения от одноименных полюсов блока питания Б3 -на ключ (К51) с полюса 9₂, на ключ (К52) с полюса 9₁, на ключ (К53) с полюса 9₄, на ключ (К54) с полюса 9₅, на ключ (К55) с полюса 9₆, на ключ (К56) с полюса 9₃;the power inputs of the keys of this module receive voltages from the same poles of the power supply B3 - to the key (K51) from pole 9 ₂ , to the key (K52) from pole 9 ₁ , to the key (K53) from pole 9 ₄ , to the key (K54) from pole 9 ₅ , to key (K55) from pole 9 ₆ , to key (K56) from pole 9 ₃ ;

- в модуле Б26 на управляющий электрод ключа (К61) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₁ и 8₂ посредством диодов D_6,1 и D_6,2, на управляющий электрод ключа (К62) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₃ и 8₁₂ посредством диодов D_6,3 и D_6,12, на управляющий электрод ключа (К63) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₄ и 8₁₁ посредством диодов D_6,4 и D_6,12, на управляющий электрод ключа (К64) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₅ и 8₁₀ посредством диодов D_6,5 и D_6,10 на управляющий электрод ключа (К65) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₆ и 8₉ посредством диодов D_6,6 и D_6,9, на управляющий электрод ключа (К66) поступают управляющие импульсы с полюсов 8₇ и 8₈ посредством диодов D_6,7 и D_6,8,- in module B26, the control electrode of the key (K61) receives control pulses from poles 8 ₁ and 8 ₂ through diodes D _6.1 and D _6.2 , the control electrode of the key (K62) receives control pulses from poles 8 ₃ and 8 ₁₂ through diodes D _6.3 and D _6.12 , the control electrode of the key (K63) receives control pulses from poles 8 ₄ and 8 ₁₁ through diodes D _6.4 and D _6.12 , the control electrode of the key (K64) receives control pulses from poles 8 ₅ and 8 ₁₀ through diodes D _6.5 and D _6.10 to the control electrode of the key (K65) control pulses are received from poles 8 ₆ and 8 ₉ through diodes D _6.6 and D _6.9 , to the control key electrode (K66) control pulses are received from poles 8 ₇ and 8 ₈ through diodes D _6.7 and D _6.8 ,

на силовые входы ключей этого модуля поступают напряжения от одноименных полюсов блока питания Б3 - на ключ (К61) с полюса 9₃, на ключ (К62) с полюса 9₂, на ключ (К63) с полюса 9₁, на ключ (К64) с полюса 9₄, на ключ (К65) с полюса 9₅, на ключ (К66) с полюса 9₆.the power inputs of the keys of this module receive voltages from the same poles of the power supply unit B3 - to the key (K61) from pole 9 ₃ , to the key (K62) from pole 9 ₂ , to the key (K63) from pole 9 ₁ , to the key (K64) from pole 9 ₄ , to key (K65) from pole 9 ₅ , to key (K66) from pole 9 ₆ .

III.4 Блок питания Б3.III.4 Power supply B3.

III.4.1 Источник питания с использованием аккумуляторов. Схема блока питания на аккумуляторах показана на рисунке фиг. 5.III.4.1 Power supply using batteries. The battery power supply circuit is shown in Fig. 5.

Фиг. 5 Схема блока питания от аккумуляторных батарейFig. 5 Diagram of the battery power supply

На рисунке показано последовательное соединение шести аккумуляторов А1, А2, A3, А4, А5, А6. Средняя точка схемы 0 заземлена и является общей для всего устройства. Отрицательный полюс аккумуляторной батареи А1 соединяется с положительным полюсом батареи А4 и с полюсом 0, положительный полюс батареи А1 соединяется с отрицательным полюсом батареи А2 и полюсом 9i, положительный полюс батареи А2 соединяется с отрицательным полюсом батареи A3 и полюсом 9₂, положительный полюс батареи A3 соединяется с полюсом 9₃, отрицательный полюс батареи А4 соединяется с положительным полюсом батареи А5 и полюсом 9₄, отрицательный полюс батареи А5 соединяется с положительным полюсом батареи А6 и полюсом 9₅, отрицательный полюс батареи А6 соединяется с полюсом 9₆;The figure shows the series connection of six batteries A1, A2, A3, A4, A5, A6. The midpoint of circuit 0 is grounded and is common to the entire device. The negative pole of battery A1 is connected to the positive pole of battery A4 and pole 0, the positive pole of battery A1 is connected to the negative pole of battery A2 and pole 9i, the positive pole of battery A2 is connected to the negative pole of battery A3 and pole 9 ₂ , the positive pole of battery A3 is connected with pole 9 ₃ , the negative pole of battery A4 is connected to the positive pole of battery A5 and pole 9 ₄ , the negative pole of battery A5 is connected to the positive pole of battery A6 and pole 9 ₅ , the negative pole of battery A6 is connected to pole 9 ₆ ;

Каждый источник постоянного напряжения имеет одинаковое для всех значение, равное Е. В результате с полюсов 9₁…9₃ снимаются напряжения Е1=Е, Е2=2Е, Е3=3Е, с полюсов 9₄…9₆ снимаются напряжения -Е1=-Е, -Е2=-2Е, -Е3=-3Е. Выходные полюсы блока питания 9₁…9₆ соединены с одноименными полюсами блока коммутации Б2.Each constant voltage source has the same value for all, equal to E. As a result, voltages E1=E, E2=2E, E3=3E are removed from poles 9 ₁ ... 9 ₃ , voltages -E1 = -E are removed from poles 9 ₄ ... 9 ₆ , -E2=-2E, -E3=-3E. The output poles of the power supply 9 ₁ ... 9 ₆ are connected to the same poles of the switching unit B2.

III.4.2 Источник питания с использованием однофазной сети. Схема блока питания с использованием однофазной сети показана на рисунке фиг. 6.III.4.2 Power supply using a single-phase network. The power supply circuit using a single-phase network is shown in Fig. 6.

Фиг. 6 Схема блока питания от сетиFig. 6 Diagram of the power supply from the network

На рисунке показан трансформатор на ферромагнитном сердечнике, имеющий одну первичную катушку и шесть одинаковых вторичных катушек. Каждая вторичная катушка подключается к схеме выпрямления D1…D6. Первая катушка подключается к блоку выпрямления D1, вторая катушка к D2, третья катушка к D3, четвертая катушка к D4, пятая катушка к D5, шестая катушка к D6. Выходные полюсы схем выпрямления D1…D6 включаются последовательно. Средняя точка схемы 0 заземлена и является общей для всего устройства.The figure shows a ferromagnetic core transformer with one primary coil and six identical secondary coils. Each secondary coil is connected to the rectification circuit D1…D6. The first coil is connected to the rectification unit D1, the second coil to D2, the third coil to D3, the fourth coil to D4, the fifth coil to D5, the sixth coil to D6. The output poles of the rectification circuits D1…D6 are connected in series. The midpoint of circuit 0 is grounded and is common to the entire device.

Выход схемы D1 с отрицательным потенциалом (отрицательный выход) подключается к полюсу 0 и к положительному полюсу выпрямительной схемы D4. Положительный полюс схемы D1 подключается к отрицательному полюсу схемы D2 и к полюсу 9₁, положительный полюс схемы D2 подключается к отрицательному полюсу схемы D3 и полюсу 9₂, положительный полюс схемы D3 подключается к полюсу 9₃, отрицательный полюс схемы D4 подключается к положительному полюсу схемы D5 и к полюсу 9₄, отрицательный полюс схемы D5 подключается к положительному полюсу схемы D6 и полюсу 9₅, отрицательный полюс схемы D6 подключается к полюсу 9₆;The negative potential output of circuit D1 (negative output) is connected to pole 0 and to the positive pole of rectifier circuit D4. The positive pole of circuit D1 is connected to the negative pole of circuit D2 and pole 9 ₁ , the positive pole of circuit D2 is connected to the negative pole of circuit D3 and pole 9 ₂ , the positive pole of circuit D3 is connected to pole 9 ₃ , the negative pole of circuit D4 is connected to the positive pole of circuit D5 and to pole 9 ₄ , the negative pole of circuit D5 is connected to the positive pole of circuit D6 and pole 9 ₅ , the negative pole of circuit D6 is connected to pole 9 ₆ ;

Каждый источник постоянного напряжения имеет одинаковое для всех значение, равное Е. В результате с полюсов 9₁…9₃ снимаются напряжения Е1=Е, Е2=2Е, Е3=3Е, с полюсов 9₄…9₆ снимаются напряжения -Е1=-Е, -Е2=-2Е, -Е3=-3Е. Выходные полюсы блока питания 9₁…9₆ соединены с одноименными полюсами блока коммутацииEach constant voltage source has the same value for all, equal to E. As a result, voltages E1=E, E2=2E, E3=3E are removed from poles 9 ₁ ... 9 ₃ , voltages -E1 = -E are removed from poles 9 ₄ ... 9 ₆ , -E2=-2E, -E3=-3E. The output poles of the power supply 9 ₁ ... 9 ₆ are connected to the same poles of the switching unit

IV. Краткое описание чертежейIV. Brief description of the drawings

Фиг. 1 Аппроксимация синусоидальных функций для прямой последовательности фаз шестифазной системы ЭДСFig. 1 Approximation of sinusoidal functions for the direct phase sequence of a six-phase EMF system

Фиг. 2 Структурная схема устройстваFig. 2 Block diagram of the device

Фиг. 4 Схема блока коммутацииFig. 4 Schematic of the switching unit

Фиг. 5 Схема блока питания от аккумуляторной батареиFig. 5 Diagram of the battery power supply

Фиг. 7 Схема соединения шестифазного генератора звездойFig. 7 Connection diagram of a six-phase generator with a star

V. Осуществление изобретенияV. Implementation of the invention

Устройство предназначено для генерирования шестифазной системы ЭДС с использованием импульсной техники. Работа устройства начинается после подачи управляющего импульса по входу 6₁. Генерируемая блоком управления периодическая с периодом Т последовательность импульсов поступает на управляющие электроды силовых ключей, расположенных в блоке коммутации. Управляющие импульсы в заданном алгоритмом порядке открывают на время длительности управляющего импульса силовые ключи. В блоке коммутации в каждой фазе А, В, С.D, Е, F располагаются шесть силовых ключей. При помощи управляемых электронных ключей, расположенных в блоке коммутации Б2, источники напряжения, расположенные в блоке Б3 подключается в заданные блоком управления моменты времени, к выходным полюсам блока коммутации 10₁…10₆. Коммутация осуществляется в открытом состоянии силового ключа. Длительность открытого состояния каждого ключа равна TI.The device is designed to generate a six-phase EMF system using pulse technology. The operation of the device starts after the control pulse is applied to the input 6 ₁ . The sequence of pulses generated by the control unit, periodic with a period T, is fed to the control electrodes of the power switches located in the switching unit. The control pulses in the order specified by the algorithm open the power switches for the duration of the control pulse. In the switching unit in each phase A, B, C.D, E, F there are six power switches. With the help of controlled electronic keys located in the switching unit B2, the voltage sources located in the B3 unit are connected at the times specified by the control unit to the output poles of the switching unit 10 ₁ ... 10 ₆ . Switching is carried out in the open state of the power key. The duration of the open state of each key is equal to TI.

Фиг. 7 Схема соединения шестифазного импульсного генератора звездойFig. 7 Connection diagram of a six-phase pulse generator with a star

На рисунке фиг. 7 представлена схема соединения фаз шестифазного импульсного генератора по схеме звезда.In Fig. 7 shows the connection diagram of the phases of a six-phase pulse generator according to the star circuit.

VII. ЛитератураVII. Literature

1. Гаврилов Л.П. Генератор многофазной системы ЭДС, патент №2633662 от 16.10.2017.1. Gavrilov L.P. Generator of the multiphase EMF system, patent No. 2633662 dated 10/16/2017.

2. Гаврилов Л.П. Генератор многофазной системы ЭДС для мобильных устройств Патент 2671539 от 01.11.2018.2. Gavrilov L.P. Multiphase EMF system generator for mobile devices Patent 2671539 dated 11/01/2018.

3. Олещук В.И., Прудяк Р.В., Сизов А.С. Нестандартные режимы функционирования шестифазных асимметричных преобразовательных систем с синхронной модуляцией //https://cyberleninka.ru, а также https://findpatent.ru/magazine/025/256115.html, 2012-20223. Oleshchuk V.I., Prudyak R.V., Sizov A.S. Non-standard modes of operation of six-phase asymmetric converter systems with synchronous modulation //https://cyberleninka.ru, and also https://findpatent.ru/magazine/025/256115.html, 2012-2022

4. Григорьев С.Н., Сучков В.А., Филатов В.В., Чумаева М.В., Солуянов Ю.Н. Двенадцатифазный повышающий автотрансформаторный преобразователь числа фаз, патент RU 2510568.4. Grigoriev S.N., Suchkov V.A., Filatov V.V., Chumaeva M.V., Soluyanov Yu.N. Twelve-phase step-up autotransformer phase number converter, patent RU 2510568.

5. Филатов В.Н. Шестифазный преобразователь переменного напряжения в постоянное, патент Ru 2254663.5. Filatov V.N. Six-phase AC-to-DC converter, patent Ru 2254663.

6. Гришин Н.В. Расчетное и экспериментальное определение индуктивного сопротивления шестифазных турбогенераторов для анализа переходных процессов, диссертация, С-Петербург,. - 2019, 208 с.6. Grishin N.V. Calculation and experimental determination of the inductive resistance of six-phase turbogenerators for the analysis of transient processes, dissertation, St. Petersburg,. - 2019, 208 p.

7. Гельман М.В., Дудкин М.М., Преображенский К.А. Преобразовательная техника Учебное пособие, Челябинск Издательский центр ЮУрГУ 2009.7. Gelman M.V., Dudkin M.M., Preobrazhensky K.A. Transformer technology Textbook, Chelyabinsk Publishing Center of SUSU 2009.

8. Шабаев В.А., Кругликов О.В., Тубис Я.Б. Шестифазный высокоскоростной вентильно-индукторный двигатель с концентрическими обмотками, управляемый трехфазным током синусоидальной формы/ Патент RU 2540104 C1.8. V. A. Shabaev, O. V. Kruglikov, and Ya. Six-phase high-speed switched reluctance motor with concentric windings, controlled by a three-phase sinusoidal current / Patent RU 2540104 C1.

9. Алан БЛЯНШЕ (FR), Рене ДАМИРОН (FR), Многофазный генератор электрической энергии, RU 2172550 С2.9. Alan BLANCHE (FR), Rene DAMIRON (FR), Multi-phase electric power generator, RU 2172550 C2.

Claims

1. The six-phase pulse generator creates six periodic sequences of pulses with a given repetition frequency, each of which approximates the sinusoidal function of the phase voltage of a six-phase symmetrical system, using the control unit B1, the power supply unit B3, the switching unit B2 for this: the control unit B1 consists of a clock pulse generator (GTI) (1), element AND (2), counter of the number of pulses (3), comparison circuit (4), register (5), device start button (6 ₁ ), decoder (7), input for setting the number of time intervals (6 ₂ ), the GTI output (1) is connected to the first input of the AND element (2), the device start button (6 ₁ ) is connected to the second input of the AND element (2), the output of the AND element (2) is connected to the first input of the counter (3 ), the output of which is connected to the input of the decoder (7) and to the first input of the comparison circuit (4), the output of the comparison circuit (4) is connected to the second input of the counter (3), the register (5) is connected to the second input of the comparison circuit (4), at the entrance (6 ₂ ) to which the number of time intervals n on the period T is entered, from the output of the counter (3) the pulses arrive at the input of the decoder (7), the output poles 8 ₁ ... 8 ₁₂ of the decoder (7) are connected to the same poles 8 ₁ ... 8 ₁₂ of modules B21, B22, B23, B24, B25, B26 block B2; power supply B3 contains output poles 9 ₁ , 9 ₂ , 9 ₃ , 9 ₄ , 9 ₅ , 9 ₆ and 0, which is connected to the same poles of modules B21, B22, B23, B24, B25, B26 of the switching unit B2, in addition, power supply B3 contains six sources of constant voltage, having the same value for all, connected in series with the output of the midpoint, characterized in that each module B21, B22, B23, B24, B25, B26 of the switching unit B2 contains six power controlled switches:

- (K11) ... (K16) in module B21, the outputs of these switches are connected to pole 10 ₁ , which is the output pole of the device for phase A;

- (K21) ... (K26) in module B22, the outputs of these switches are connected to pole 10 ₂ , which is the output pole of the device for phase B;

- (K31) ... (K36) in module B23, the outputs of these switches are connected to pole 10 ₃ , which is the output pole of the device for phase C;

- (K41)…(K46) in module B24, the outputs of these switches are connected to pole 10 ₄ , which is the output pole of the device for phase D;

- (K51) ... (K56) in module B25, the outputs of these switches are connected to pole 10 ₅ , which is the output pole of the device for phase E;

- (K61) ... (K66) in module B26, the outputs of these switches are connected to pole 10 ₆ , which is the output pole of the device for phase F;

the control of the open state of the keys is carried out as a result of the supply of control pulses arriving at the control electrodes of the power switches:

- in module B21, the control electrode of the key (K11) receives control pulses from poles 8 ₁ and 8 ₆ through diodes D _1.1 and D _1.6 , the control electrode of the key (K12) receives control pulses from poles 8 ₂ and 8 ₅ through diodes D _1.2 and D _1.5 , the control electrode of the key (K13) receives control pulses from poles 8 ₃ and 8 ₄ through diodes D _1.3 and D _1.4 , the control electrode of the key (K14) receives control pulses from poles 8 ₇ and 8 ₁₂ through diodes D _1.7 and D _1.12 , the control electrode of the key (K15) receives control pulses from poles 8 ₈ and 8 ₁₁ through diodes D _1.8 and D _1.11 , to the control electrode of the key (K16) receives control pulses from poles 8 ₉ and 8 ₁₀ through diodes D _1.9 and D _1.10 ;

the power inputs of the switches of the B21 module receive voltages from the same poles of the power supply unit B3 - to the key (K11) from pole 9 ₁ , to the key (K12) from pole 9 ₂ , to the key (K13) from pole 9 ₃ , to the key (K14) from pole 9 ₄ , to key (K15) from pole 9 ₅ , to key (K16) from pole 9 ₆ ;

- in module B22, the control electrode of the key (K21) receives control pulses from poles 8 ₁ and 8 ₁₂ through diodes D _2.1 and D _2.12 , the control electrode of the key (K22) receives control pulses from poles 8 ₂ and 8 ₉ through diodes D _2.2 and D _2.9 , the control electrode of the key (K23) receives control pulses from poles 8 ₃ and 8 ₈ through diodes D _2.3 and D _2.8 , the control electrode of the key (K24) receives control pulses from poles 8 ₄ and 8 ₇ through diodes D _2.4 and D _2.7 , the control electrode of the key (K25) receives control pulses from poles 8 ₅ and 8 ₆ through diodes D _2.5 and D _2.6 , to the control electrode of the key (K26) receives control pulses from poles 8 ₁₁ and 8 ₁₂ through diodes D _2.11 and D _2.12 ;

the power inputs of the B22 module keys receive voltages from the same poles of the B3 power supply - to the key (K21) from pole 9 ₅ , to the key (K22) from pole 9 ₄ , to the key (K23) from pole 9 ₁ , to the key (K24) from pole 9 ₂ , to key (K25) from pole 9 ₃ , to key (K26) from pole 9 ₆ ;

- in module B23, the control electrode of the key (K31) receives control pulses from poles 8 ₁ and 8 ₂ through diodes D _3.1 and D _3.2 , the control electrode of the key (K32) receives control pulses from poles 8 ₃ and 8 ₁₂ through diodes D _3.3 and D _3.12 , the control electrode of the key (K33) receives control pulses from poles 8 ₄ and 8 ₁₁ through diodes D _3.4 and D _3.11 , the control electrode of the key (K34) receives control pulses from poles 8 ₅ and 8 ₁₀ through diodes D _3.5 and D _3.10 , the control electrode of the key (K35) receives control pulses from poles 8 ₆ and 8 ₉ through diodes D _3.6 and D _3.9 , to the control electrode of the key (K36) receives control pulses from poles 8 ₇ and 8 ₈ through diodes D _3.7 and D _3.8 ;

the power inputs of the B23 module keys receive voltages from the same poles of the B3 power supply - to the key (K31) from pole 9 ₆ , to the key (K32) from pole 9 ₅ , to the key (K33) from pole 9 ₄ , to the key (K34) from pole 9 ₁ , to key (K35) from pole 9 ₂ , to key (K36) from pole 9 ₃ ;

- in module B24, the control electrode of the key (K41) receives control pulses from poles 8 ₁ and 8 ₆ through diodes D _4.1 and D _4.6 , the control electrode of the key (K42) receives control pulses from poles 8 ₂ and 8 ₅ through diodes D _4.2 and D _4.5 , the control electrode of the key (K43) receives control pulses from poles 8 ₄ and 8 ₃ through diodes D _4.4 and D _4.3 , the control electrode of the key (K44) receives control pulses from poles 8 ₇ and 8 ₁₂ through diodes D _4.7 and D _4.12 , the control electrode of the key (K45) receives control pulses from poles 8 ₈ and 8 ₁₁ through diodes D _4.8 and D _4.11 , to the control electrode of the key (K46) receives control pulses from poles 8 ₉ and 8 ₁₀ through diodes D _4.9 and D _4.10 ;

the power inputs of the B24 module keys receive voltages from the same poles of the B3 power supply - to the key (K41) from pole 9 ₄ , to the key (K42) from pole 9 ₅ , to the key (K43) from pole 9 ₆ , to the key (K44) from pole 9 ₁ , to key (K45) from pole 9 ₂ , to key (K46) from pole 9 ₃ ;

- in module B25, the control electrode of the key (K51) receives control pulses from poles 8 ₁ and 8 ₁₀ through diodes D _5.4 and D _5.10 , the control electrode of the key (K52) receives control pulses from poles 8 ₂ and 8 ₉ through diodes D _5.2 and D _5.9 , the control electrode of the key (K53) receives control pulses from poles 8 ₃ and 8 ₈ through diodes D _5.3 and D _5.8 , the control electrode of the key (K54) receives control pulses from poles 8 ₄ and 8 ₇ through diodes D _5.4 and D _5.7 , the control electrode of the key (K55) receives control pulses from poles 8 ₅ and 8 ₆ through diodes D _5.5 and D _5.6 , to the control electrode of the key (K56) receives control pulses from poles 8 ₁₁ and 8 ₁₂ through diodes D _5.11 and D _5.12 ;

the power inputs of the switches of the B25 module receive voltages from the same poles of the power supply B3 - to the key (K51) from pole 9 ₂ , to the key (K52) from pole 9 ₁ , to the key (K53) from pole 9 ₄ , to the key (K54) from pole 9 ₅ , to key (K55) from pole 9 ₆ , to key (K56) from pole 9 ₃ ;

- in module B26, the control electrode of the key (K61) receives control pulses from poles 8 ₁ and 8 ₂ through diodes D _6.1 and D _6.2 , the control electrode of the key (K62) receives control pulses from poles 8 ₃ and 8 ₁₂ through diodes D _6.3 and D _6.12 , the control electrode of the key (K63) receives control pulses from poles 8 ₄ and 8 ₁₁ through diodes D _6.4 and D _6.11 , the control electrode of the key (K64) receives control pulses from poles 8 ₅ and 8 ₁₀ through diodes D _6.5 and D _6.10 to the control electrode of the key (K65) control pulses are received from poles 8 ₆ and 8 ₉ through diodes D _6.6 and D _6.9 , to the control the key electrode (K66) receives control pulses from poles 8 ₇ and 8 ₈ through diodes D _6.7 and D _6.8 ;

the power inputs of the B26 module keys receive voltages from the same poles of the B3 power supply - to the key (K61) from pole 9 ₃ , to the key (K62) from pole 9 ₂ , to the key (K63) from pole 9 ₁ , to the key (K64) from pole 9 ₄ , to key (K65) from pole 9 ₅ , to key (K66) from pole 9 ₆ .

2. The pulse generator according to claim 1, characterized in that the B3 power supply uses six batteries (A1) ... (A6) connected in series so that the negative pole of the battery (A1) is connected to the positive pole of the battery as sources of constant voltage (A4) and with pole 0, the positive pole of the battery (A1) is connected to the negative pole of the battery (A2) and pole 9 ₁ , the positive pole of the battery (A2) is connected to the negative pole of the battery (A3) and pole 9 ₁ , the positive pole of the battery ( A3) connect with 9 ₂ pole, battery negative pole (A4) connect with battery positive pole (A5) and 9 ₄ pole, battery negative pole (A5) connect with battery positive pole (A6) and 9 ₅ pole, battery negative pole ( A6) is connected to pole 9 ₆ .

3. The pulse generator according to claim 1, characterized in that the B3 power supply is made in the form of a transformer, while the transformer is made on a ferromagnetic core, the primary coil of which, with poles 11 ₁ and 11 ₂ , is connected to a sinusoidal single-phase current network, and six identical secondary coils their conclusions 12 ₁ -12 ₂ ... 12 ₁₁ -12 ₁₂ are connected to the inputs of the rectifier circuits (D1) ... (D6), while the output of the circuit (D1) with a negative potential is connected to pole 0 and to the positive pole of the rectifier circuit (D4), the positive pole of the circuit (D1) is connected to the negative pole of the circuit (D2) and to pole 9 ₁ , the positive pole of circuit (D2) is connected to the negative pole of circuit (D3) and pole 9 ₂ , the positive pole of circuit (D3) is connected to pole 9 ₃ , the negative pole of the circuit (D4) is connected to the positive pole of the circuit (D5) and to pole 9 ₄ , the negative pole of the circuit (D5) is connected to the positive pole of the circuit (D6) and pole 9 ₅ , the negative pole of circuit D6 is connected Connects to pole 9 ₆ .