Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2274942

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ ПЕРЕМЕННОЕ

Имя изобретателя: Григораш Олег Владимирович (RU); Руденко Вадим Григорьевич (RU); Ракло Александр Викторович (RU); Новокрещенов Борис Олегович (RU); Клещенов Виталий Александрович 
Имя патентообладателя: Кубанский государственный аграрный университет
Адрес для переписки: 350044, г.Краснодар, ул. Калинина, 13, КубГАУ, ПИО
Дата начала действия патента: 2004.09.15 

Изобретение относится к электротехнике и предназначается для использования в автономных системах электроснабжения для преобразования напряжения постоянного тока в симметричную трехфазную систему напряжений переменного тока. Техническим результатом является повышение надежности работы преобразователя. Преобразователь содержит инвертор (1), состоящий из первого и второго последовательно включенных транзистора (2) и (3) соответственно, конденсатора инвертора (4), блок управления (5) и трансформатор с вращающимся магнитным полем 6, содержащий первую и вторую первичные обмотки (7) и (8) соответственно, фазосдвигающий конденсатор 9 и вторичные обмотки (10)-(12), выводы для подключения источника питания постоянного тока U_d и выводы А, В и С для подключения трехфазной нагрузки.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и предназначается для использования в автономных системах электроснабжения для преобразования напряжения постоянного тока в симметричную трехфазную систему напряжений переменного тока.

Известный преобразователь содержит три мостовых однофазных транзисторных инвертора и трехфазный трансформатор (Моин B.C. Стабилизированные транзисторные преобразователи. - М.: Энергоатомиздат, 1986, с.314, рис.9.1, в). Недостатками данного преобразователя являются низкая надежность работы и высокий уровень электромагнитных помех из-за большого числа силовых полупроводниковых приборов - транзисторов и сложности блока управления, обеспечивающего преобразование напряжения и его стабилизацию.

Наиболее близким по техническому решению является преобразователь, содержащий входной конденсатор, однофазный мостовой инвертор, силовая схема которого содержит четыре транзистора и четыре диода, и трансформатор с вращающимся магнитным полем (патент РФ №2210167, 2003 г.). Недостатком преобразователя является низкая надежность работы.

Техническим решением поставленной задачи является повышение надежности работы преобразователя.

Поставленная задача достигается тем, что инвертор содержит первый и второй транзисторы и конденсатор инвертора, причем коллектор первого транзистора соединен с эмиттером второго транзистора и с первым выводом конденсатора инвертора, второй вывод которого соединен с концом первой первичной обмотки трансформатора с вращающимся магнитным полем, а эмиттер первого транзистора соединен с первым выводом источника питания постоянного тока, коллектор второго транзистора соединен со вторым выводом источника питания постоянного тока и с первым выводом фазосдвигающего конденсатора, второй вывод которого соединен с началом второй первичной обмотки трансформатора с вращающимся магнитным полем, эмиттер и база первого и второго транзисторов соединены с блоком управления, начало первой первичной обмотки трансформатора с вращающимся магнитным полем соединено с вторым выводом источника питания постоянного тока, а ее конец с концом второй первичной обмотки трансформатора с вращающимся магнитным полем, которая смещена в пространстве относительно первой на угол 90°, три вторичные обмотки трансформатора с вращающимся магнитным полем сдвинуты одна относительно другой на угол 120°, их начала соединены по схеме «звезда», а концы являются выводами для подключения трехфазной нагрузки.

Новизна заявленного технического решения обусловлена тем, что вместо однофазного мостового инвертора применяется инвертор, выполненный на двух транзисторах.

По данным научно-технической и патентной литературы авторам не известна заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии решения уровню изобретения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена принципиальная электрическая схема преобразователя постоянного напряжения в трехфазное переменное.

Преобразователь содержит инвертор 1, состоящий из первого и второго последовательно включенных транзистора 2 и 3 соответственно, конденсатора инвертора 4, блок управления 5 и трансформатор с вращающимся магнитным полем 6, содержащий первую и вторую первичные обмотки 7 и 8 соответственно, фазосдвигающий конденсатор 9 и вторичные обмотки 10-12. На чертеже показаны выводы для подключения источника питания постоянного тока Ud и выводы А, В и С для подключения трехфазной нагрузки.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ

Напряжение источника питания постоянного тока U_d поступает на вход инвертора 1. Допустим, в исходном состоянии конденсатор инвертора 4 разряжен. Для формирования положительной полуволны напряжения в первичных обмотках 7 и 8 трансформатора с вращающимся магнитным полем 6 блок управления 5 подает управляющие импульсы на транзистор 2, он открывается, и конденсатор инвертора 4 начинает заряжаться таким образом, что его выводы будут иметь потенциалы, указанные знаками на чертеже. Ток заряда конденсатора инвертора 4 будет протекать через первичные обмотки 7 и 8 трансформатора с вращающимся магнитным полем 6 и фазосдвигающий конденсатор 9. Для формирования отрицательной полуволны напряжения в первичных обмотках трансформатора блок управления 5 закрывает транзистор 2 и открывает транзистор 3. В этом случае конденсатор инвертора 4 будет является источником питания для нагрузки, и его ток разряда будет протекать по первичным обмоткам трансформатора 6 и фазосдвигающий конденсатор 9 в обратном направлении.

Таким образом, по первичным обмоткам 7 и 8 трансформатора 6 протекает переменный ток, что приводит к появлению переменного магнитного потока в тороидальном магнитопроводе трансформатора. Поскольку первая 7 и вторая 8 первичные обмотки трансформатора смещены в пространстве одна относительно другой на угол 90° и подключены между собой через фазосдвигающий конденсатор 9, то в магнитопроводе трансформатора образуется вращающееся магнитное поле, вызывающее действие ЭДС во вторичных обмотках. Вторичные обмотки 10-12 трансформатора сдвинуты одна относительно другой на угол 120°, поэтому на выводах А, В и С преобразователя формируется симметричная трехфазная система напряжений переменного тока.

Использование инвертора, выполненного на двух транзисторах и конденсаторе инвертора, выгодно отличает предлагаемый преобразователь постоянного напряжения в трехфазное переменное от известного, так как уменьшается число силовых полупроводниковых приборов в схеме инвертора, упрощается схема блока управления, что повышает надежность работы преобразователя.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное переменное, содержащий однофазный инвертор и трансформатор с вращающимся магнитным полем, отличающийся тем, что однофазный инвертор содержит первый и второй транзисторы и конденсатор инвертора, причем коллектор первого транзистора соединен с эмиттером второго транзистора и с первым выводом конденсатора инвертора, второй вывод которого соединен с концом первой первичной обмотки трансформатора с вращающимся магнитным полем, а эмиттер первого транзистора соединен с первым выводом источника питания постоянного тока, коллектор второго транзистора соединен со вторым выводом источника питания постоянного тока и с первым выводом фазосдвигающего конденсатора, второй вывод которого соединен с началом второй первичной обмотки трансформатора с вращающимся магнитным полем, эмиттер и база первого и второго транзисторов соединены с блоком управления, начало первой первичной обмотки трансформатора с вращающимся магнитным полем соединено с вторым выводом источника питания постоянного тока, а ее конец с концом второй первичной обмотки трансформатора с вращающимся магнитным полем, которая смещена в пространстве относительно первой на угол 90°, три вторичные обмотки трансформатора с вращающимся магнитным полем сдвинуты одна относительно другой на угол 120° и соединены по схеме звезда, при этом концы указанных вторичных обмоток являются выводами для подключения трехфазной нагрузки.

Версия для печати
Дата публикации 17.02.2007гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов