Erfindung
Russische Föderation Patent RU2274942

DC-Wandler in der Dreiphasen-Wechselstrom

DC-Wandler in der Dreiphasen-Wechselstrom

Name des Erfinders: Grigorash Oleg Wladimirowitsch (RU); Vadim Rudenko, G. (RU); Squeegee Alexander (RU); Novokreschenov Boris O. (RU); Kleschenov Vitaly
Der Name des Patentinhabers: Kuban Staatliche Agraruniversität
Korrespondenzanschrift: 350044, Krasnodar, ul. Kalinina, 13, KubGAU, FEC
Startdatum des Patents: 2004.09.15

Die Erfindung betrifft die Elektrotechnik und ist für den Einsatz in autarken Energieanlagen vorgesehen zum Umwandeln von Gleichspannung in der symmetrischen Wechselspannungsdreiphasensystem. Das technische Ergebnis ist die Zuverlässigkeit des Umrichters zu erhöhen. Der Wandler umfaßt einen Inverter (1), bestehend aus ersten und zweiten in Reihe geschalteten Transistor (2) und (3) jeweils ein Wechselrichter-Kondensator (4), die Steuereinheit (5) und einen Transformator mit dem rotierenden Magnetfeld 6, umfassend erste und zweite Primärwicklungen ( 7) und (8) jeweils die Phasenverschiebungskondensator 9 und der Sekundärwicklung (10) - (12), Anschlüsse für die Gleichstromversorgungsanschlüsse U d und A, B und C zu dreiphasigen Last verbinden.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft die Elektrotechnik und ist für den Einsatz in autarken Energieanlagen vorgesehen zum Umwandeln von Gleichspannung in der symmetrischen Wechselspannungsdreiphasensystem.

Der bekannte Wandler umfasst eine Dreiphasen-Brückentransistorinverter und Dreiphasen-Transformator (Moin BC Transistor-Wandler stabilisiert - M:.. Energoatomisdat, 1986, S.314, Abbildung 9.1 in). Die Nachteile dieses Wandlers sind geringe Zuverlässigkeit und eine hohe elektromagnetische Störungen aufgrund der großen Anzahl von Leistungshalbleiterbauelementen - Transistoren und die Komplexität der Steuereinheit, die eine Spannungsumwandlung und Stabilisierung bereitstellt.

In der Nähe von der technischen Lösung ist ein Konverter, einen Eingangskondensator, umfassend eine einphasige Brückenwechselrichter, einen Stromkreis, der vier Transistoren und vier Dioden und einen Transformator mit einem rotierenden Magnetfeld (RF Patent №2210167, 2003) umfasst. Der Nachteil des Wandlers ist eine niedrige Zuverlässigkeit.

Die technische Lösung des Problems ist die Zuverlässigkeit des Umrichters zu erhöhen.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Wechselrichter einen ersten und einen zweiten Transistor und einen Inverter Kondensator, der Kollektor des ersten Transistors ist mit dem Emitter des zweiten Transistors und einem ersten Anschluss eines Wechselrichterkondensators verbunden ist, einen zweiten Anschluß mit dem Ende des ersten Primär verbunden ist mit dem rotierenden Magnetfeld einer Transformatorwicklung, und ein Emitter des ersten Transistor mit einem ersten Anschluss einer Gleichstromquelle verbunden ist, der Kollektor des zweiten Transistors mit dem zweiten Anschluß der Gleichstromquelle verbunden ist, und einem ersten Anschluß des Phasenverschiebungskondensators, ein zweiter Anschluß davon mit dem Beginn des zweiten Primär verbunden ist mit dem rotierenden Magnetfeld der Transformatorwicklung, dem Emitter und der Basis des ersten und des zweiten Transistors mit der Steuereinheit wird der Anfang des ersten Primärwicklung des Transformators mit dem rotierenden Magnetfeld an den zweiten Anschluss der Gleichstromquelle verbunden ist und dessen Ende mit dem Ende des primären zweiten Wicklung eines Transformators mit einem rotierenden Magnetfeld, das um einen Winkel von 90 °, zur ersten im Raum versetzt ist drei Sekundär Transformatorwicklungen ein rotierendes Magnetfeld relativ verschoben zueinander in einem Winkel von 120 °, die von ihrem Start "star" -Schaltung verbunden sind, und die Enden sind Anschlüsse zum Verbinden eines drei~~POS=TRUNC.

Die Neuheit der beanspruchten technischen Lösungen aufgrund der Tatsache, daß statt der einphasigen Wechselrichterbrückenwechselrichter angelegt wird, an den zwei Transistoren gebildet ist.

Nach der wissenschaftlichen, technischen und Patentliteratur Autor kennt nicht die beanspruchte Kombination von Merkmalen bei der Erfüllung der Aufgabe gerichtet, und diese Entscheidung folgt nicht offensichtlich aus dem Stand der Technik, die, dass das Niveau der Erfindung Lösungen schließen lässt.

Kurzbeschreibung der Zeichnung, die ein Schaltbild des Inverters DC zeigt an Dreiphasen-Wechselstrom.

eine Schaltung Gleichspannungswandlerschaltung in Dreiphasen-Wechselstrom

Der Wandler weist einen Wechselrichter 1, bestehend aus den ersten und zweiten in Reihe geschalteten Transistoren 2 bzw. 3, des Kondensators des Wechselrichters 4, der Steuereinheit 5 und einen Transformator mit dem rotierenden Magnetfeld 6, umfassend erste und zweite Primärwicklungen 7 bzw. 8, die phasenschiebende Kondensator 9 und die Sekundärwicklungen 10-12. Die Zeichnung zeigt die Anschlüsse für die DC - Stromversorgungsanschlüsse U d und A, B und C bis dreiphasige Last verbinden.

WANDLER funktioniert wie folgt

Versorgungsgleichspannung U d wird dem Wechselrichtereingang zugeführt 1. Beispielsweise in dem Anfangszustand des Wechselrichters 4 wird der Kondensator entladen wird. Um eine positive Halbwellenspannung in der Primärwicklung 7 und 8 des Transformators mit dem rotierenden Magnetfeld 6 ist die Steuereinheit 5 liefert Steuerimpulse an den Transistor 2 öffnet erzeugen sie und der Wechselrichter Kondensator 4 Aufladen beginnt, so dass die Ergebnisse Potentialen angegebenen Zeichen in der Zeichnung haben . 4 Inverter Kondensatorladestrom durch die Primärwicklungen 7 und 8 des Transformators mit dem rotierenden Magnetfeld des Phasenverschiebungskondensators 6 und 9. Zur Bildung der negativen Halbwellenspannung in der Primärwicklung des Transformators 5, einer Steuereinheit 2 schließt und öffnet den Transistor-Transistor 3. In diesem Fall ist der Kondensator der Inverter fließen 4 es ist eine Stromquelle zu der Last und der Entladungsstrom wird der Primärwicklung des Phasenverschiebungs-Transformators 6 und der Kondensator 9 in der umgekehrten Richtung fließen.

Somit sind die Primärwicklungen 7 und 8 des Transformators 6, ein Wechselstrom fließt, die in dem toroidförmigen magnetischen Kreis des Transformators mit einem magnetischen Wechselflusses führt. Da die ersten 7 und zweiten primären Transformatorwicklungen 8 im Raum relativ zueinander in einem Winkel von 90 ° und verbunden miteinander über eine phasenschiebende Kondensator 9 versetzt sind, bildet der Magnetkreis des Transformators ein rotierendes Magnetfeld, um die Aktion EMF an den Sekundärwicklungen verursacht. Sekundärtransformatorwicklungen 10-12 sind miteinander in einem Winkel von 120 ° relativ verschoben wird, so dass die Ergebnisse der A, B und C gebildet, um eine symmetrische Dreiphasen-Wechselrichtersystem Wechselspannung.

Verwendung Inverter zwei Transistoren, die auf dem Kondensator ausgebildet ist und der Wechselrichter, zeichnet Wandler die vorgeschlagene DC dreiphasigen AC durch als reduzierte Anzahl von Leistungshalbleitervorrichtungen in der Wechselrichterschaltung bekannt ist vereinfachtes Blockschaltbild einer Steuerung, die die Zuverlässigkeit des Umrichters erhöht.

FORDERUNGEN

Wechselrichter Gleichspannung in dreiphasige AC einen einphasigen Wechselrichter und einen Transformator mit dem rotierenden Magnetfeld aufweist, wobei die einphasige Wechselrichter weist erste und zweite Transistor und einen Inverter Kondensator, der Kollektor des ersten Transistors ist mit dem Emitter des zweiten Transistors verbunden ist, und einem ersten Anschluss eines Wechselrichterkondensators, ein zweiter Anschluss ist mit dem Ende der ersten Primärwicklung des Transformators mit dem rotierenden Magnetfeldwicklung und ein Emitter des ersten Transistors ist mit einem ersten Anschluss einer Gleichstromquelle verbunden ist, der Kollektor des zweiten Transistors mit dem zweiten Anschluß der Gleichstromquelle verbunden ist, und einem ersten Anschluß des Phasenverschiebungskondensators, ein zweiter Anschluss von dem mit dem Start verbunden ist zweite primäre mit dem rotierenden Magnetfeld der Transformatorwicklung, dem Emitter und der Basis des ersten und des zweiten Transistors mit der Steuereinheit verbunden sind, wird der Anfang des ersten Primärwicklung eines Transformators mit einem rotierenden Magnetfeld an den zweiten Anschluss der Gleichstromquelle verbunden ist und dessen Ende mit dem Ende des zweiten Primärwicklung eines Transformators mit einem rotierenden Magnetfeld, das im Raum relativ zu der ersten um einen Winkel von 90 °, die drei Sekundärwicklungen des Transformators mit dem rotierenden Magnetfeld versetzt sind miteinander in einem Winkel von 120 ° relativ verschoben und sind im Stern geschaltet, und die Enden der Sekundärwicklungen sind Anschlüsse für eine drei~~POS=TRUNC verbindet.

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Erscheinungsdatum 17.02.2007gg