SU917284A1 - Регулируемый преобразователь посто нного напр жени в переменное - Google Patents

Description

Л

Изобретение относитс  к электрот-: технике и может быть использовано и системах вторичного электропитани  электропривода дл  преобразовател 

посто нного напр жени  в переменное посредством инверторов.

Известны регулируемые однофазные преобразователи с многотактной широТно-импульсной модул цией дл  формировани  ступенчатого выходного напр жени  Cl.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  преобразователь с многостержневыми трансформаторами, содержащий М элементарных инверторов с широтно-импульсной модул цией и М-стержневых трансформаторов,.имеющих по одной обмотке на каждом стержне . Начала обмоток каждого трансформатора подсоединены к выходным выводам соответствующих фаз элементарных инверторов, а концы объединены и  вл ютс  точками подсоединени  соответствующих фаз нагрузки Т2.

Число фаз элементарного инвертора и количество М-стержневых трансформаторов равно числу фаз регулируемого преобразовател  и нагрузки.

Каждый элементарный инвертор собран на полностью управл емых ключах с двухсторонней проводимостью. Управление ключами дсуществл етс  на несущей частоте f со взаимным фазовым сдвигом дл  соответствующих фаз

10 элементарных инверторов, равным 2t/M.

Формирование переменного напр жени  выходной частоты f (низкой по

15 сравнению с f«) на нагрузке осуществл етс  регулированием по синусоидальному закону относительной длительности провод щего состо ни  каждого из ключей за каждый следующий

20 друг за другом период «есущей частоты . Дл  всех М соответствующих фаа элементарных инверторов модулирующа  синусоида одна и та же.

Таким образом, на выходе каждого трансформатора имеетс  М-фазна  сие тема несинусоидальных напр жений, в котором можно выделить гармоники, образующие симметричные и нулевые последовательности. Очевидно, что напр жени  симметричных последовательностей , среди которых основна  - гармоника несущей частоты f,  вл ютс  составл ющими фазными напр жений трансформатора и определ ют режим его перемагничивани . Они не создают токов нулевой последовательности и, следовательно,не про вл ютс  В напр жении нагрузки. Напротив, гар МОНИКИ напр жений нулевой последовательности , среди которые основна  гармоника выходной частоты,  вл ютс  составл ющими напр жени  нагрузки и не про вл ютс  в фазных напр жени х трансформтора {если пренебречь сопротивлением его обмото дл  токов нулевой последовательносити и активными сопротивлени ми). Протекание токов нагрузки,  вл ющихс  токами нулевой последовательности ,, обуславливает наличие однонаправленных по стержн м потоков рассе ни , которые замыкаютс  по воздуху. Величина этих потоков рассе ни  обуславливает величину индуктивного сопротивлени  трансформаторов дл  токо нагрузки. Наличие индуктивного сопротивлени  рассе ни  трансформатора, включенного последовательно с нагрузкой. делает м гкой внешнюю характеристи ку преобразовател , снижает использо вание вентилей преобразовател  по на пр жению и приводит к увеличению сечени  стержней трансформатора из-за дополнительного подмагничивани  их потоками нулевой последовательности (частоты). Цель изобретени  - уменьшение габаритов и увеличение жесткости внешней характеристики преобразовател  путем уменьшени  индуктивного сопротивлени  трансформаторов дл  токов н левой последовательности. Указанна  цель достигаетс  тем, что е преобразователе на каждом из стержней каждого трансформатора расположена дополнительна  втора  обмот ка с числом витков, равным числу, вит ков первой обмотки, все вторые обмот ки каждого КЗ трансформаторов начало подключены к выходному выводу

данной фазы преобразовател , а конец каждой первой обмотки соединен с концом каждой второй обмотки, расположенной со сдвигом на К стержней, где ,К не кратно ни одному из простых сомножителей числа элементарных инверторов .

На чертеже представлена схема предлагаемого преобразовател .

Claims (2)

1. Преобразователь содержит М элементарных М-фазных инверторов 1 (дл  примера показан преобразователь, где N , М 3) и М трансформаторов 2, выполненных на сердечнике с числом стежней, равным N. Каждый элементарный инвертор выполнен на полностью управл емых ключах 3 с двухсторонней проводимостью. Ключи 3 управл ютс  на несущей частоте с взаимным фазовым сдвигом дл  соответствующих.фаз элементарных инверторов , равным 2ir/N и без сдвигана выходной частоте. Трансформатор 2 каждой фазы преобразовател  содержит N стержней, на каждом из которых размещено по две одинаковые обмотки и $. Начала обмоток подключены к выводам переменного тока соответствующих фаз элементарных инверторов. Начала обмоток 5 объединены и  вл ютс  точкой подсоединени  соответствующей фазы нагрузки. Концы обмоток k соедин ютс  с концами обмоток 5 со сдвигом на один или на К стержней так, что обмотки, расположенные на одном стержне, непосредственно не соедин ютс  между собой. Число К при этом не должно быть кратно ни одному из простых сомножителей числа N. (Например , при N 8 может быть К 1, 3, 5, 7 и не может быть К 2, 4, 6). Очевидно, что дл  уменьшени  установленной мощности трансформатора следует выбирать число К, наиболее близкое к N/2. Ток 44 (част.оты )нагрузки преобразовател  распредел етс  равномерно между обмотками трансформатора. При указанном выполнении трансформатора на каждом стержне оказываетс  две обмотки ,МДС от токов нагрузки в которых направлены встречно.Поэтому при выполнении обмоток с высокой магнитной св зью (например концентрическими или чередующимис ) потоки нулевых последовательностей/практически отсутствуют. Тем самым индуктивное сопротивление трансформатора, обусловленное этими потоками, будет сведено к минимуму. В результате жесткость внешней характеристики и использование клю-. чей преобразовател  по напр жению существенно повышаетс , позвол ет снизить установленную мощность ключей и габариты преобразовател . Формула изобретени  Регулируемый преобразователь посто нного напр жени  в переменное,: содержащий N элементарных М-фазных инверторов и М трансформаторов, имею щих N стержней, на каждом из которых расположена перва  обмоТка, подключенна  началом к выходному выводу соответствующей фазы элементарного инвертора, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  гaбaJJИтов и увеличени  жесткости внешней характеристики путем уменьшений индуктивного сопротивлени  трансформаторов токов нулевой последоввтельности , на каждом из стержней калдого указанного трансформатора расположена дополнительно втора  обмотка с числок витков, равным числу витков первой обмот)и, причем все вторые обмотки каждого трансформатора началом подключены к выходному выводу данной фазы преобразовател , а конец каждой первой обмотки соединен с концом второй обмотки, расположенной со сдвигом на К стержней, где К не кратно ни одному из простых сомножителей числа N. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Сб. статей. Электромеханические устройства систем автоматики, Томск, 1973, с. 17.
2. 2. Авторское свидетельство СССР tf 3811АА, кл. Н 02 М 7/537, 1971.