Многофазный инвертор

 

МНОГОФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий несколько однофазных самовозбуждаюпшхся инверторных ячеек, коллекторы транзисторов которых подключены к первичным обмоткам соответствующих выходных трансформаторов , и задающий генератор, синхронизирующий однофазные инверторные ячейки , соединенные с ним по кольцевой пересчетной схеме, причем в цепи синхронизации каждой однофазной инверторной ячейки последовательно с базой ее транзистора включен диод в .проводящем направлении, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, введены допол .нительные транзисторы и диоды и возвратные диоды, в одной из однофазных инверторных ячеек между коллектором каждого транзистора и соответствующим выводом первичной обмотки выходного трансформатора последовательно включены дополнительный диод в проводящем направлении и одна из двух первичных обмоток введенного трансформатора тока, причем указанные обмотки трансформатора тока подключены к диодам разноименными выводами, между каждым из указанных выводов первичной обмотки выходного трансформатора однофазной инверторной ячейки и эмиттером каж (Л дого транзистора включен возвратный диод в обратномнаправлении, с: а в каждую цепь синхронизации однофазной инверторной ячейки между диодом и задающим генератором включен переход эмиттер-коллектор дополнительного тарнзистора, к переходу эмиттер-база которого подключена одна из вторичных обмоток 41 трансформатора тока по схеме полоз: жительной обратной связи по току. ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ социмистичесних исполин

09) (11) З51) Н 02 М 7/537 (2 1) 362 7384/24-07 (22) 25. 07. 83 (46) 30.10.84. Бюл.Ф 40.. (72) В.С.Яшунский (71) Всесоюзный научно-исследователь ский институт электромеханики (53) 621.314.58(088,8) (56) 1. Константинов В. Г. Иногофазные преобразователи на транзисторах.

"Энергия", 1972, с.12, рис.l.3.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 230270, кл. Н 02 И 7/537, 1967. (54)(57) МНОГОФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий несколько однофазных самовозбуждающихся инверторных ячеек, коллекторы транзисторов которых подключены к первичным обмоткам соответствующих выходных трансформаторов, и задающий генератор, синхрониэирующий однофаэные инверторные ячей. ки, соединенные с ним но кольцевой пересчетной схеме, причем в цепи синхронизации каждой однофаэной инверторной ячейки последовательно с базой ее транзистора включен диод в проводящем направлении, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, введены дополнительные транзисторы и диоды и возвратные диоды, в одной иэ однофаэных инверторных ячеек между коллектором каждого транзистора и соответствующим выводом первичной обмотки выходного трансформатора последовательно включены дополнительный диод в проводящем направлении и одна из двух первичных обмоток введенного трансформатора тока, причем укаэанные обмотки трансформатора тока подключены к диодам раэноименнылш выводами, между каждым из укаэанных выводов первичной обмотки выходного трансформатора однофазной инверторной ячейки и эмиттером каждого транзистора включен возвратный диод в обратном направлении, а в каждую цепь синхронизации однофазной инверторной ячейки между диодом и задающим генератором включен переход эмиттер-коллектор дополнительного тарнзистора, к переходу эмиттер-база которого подключена одна из вторичных обмоток трансформатора тока по схеме положительной обратной свяэи по току.!

121762

Изобретение относится к электро- технике,а именна к транзисторным самовозбуждающимся многофазным инвер-, (TopaM c гальванически развязанными входом и выходом, и может быть использовано для преобразования пос,тоянного тока в многофазный переменный, в частности в системах электро снабжения, особенно при преобладании требований повышенной надежности и минимальных массо-габаритных показателей.

Известны многофаэные транзистор-. ные инверторы, состоящие иэ нескольких однофазных инверторов и задающего генератора, соединенных по кольЦевай пеРесеченнай схепе (1 .

Для защиты режима неправильной синхронизации, например, режима работы на тройной частоте в трехфазных инверторах, вводят дополнительные обмотки связи и стабилитроны (21, Однако данные мероприятия не.обеспечивают надежной работы при включении преобразователя или сбое синхронизации в процессе работы инверторов. Сбой синхронизации, например, может произойти при кратковременном понижении напряжения .питания преобразователя, а также при отключении с помощью предохранителя вышедшего из строя элемента задаю,щего генератора или однофазнога инвертоуа. При этом может нарушиться заданный порядок переключения транзисторов инверторов и произойти насыщение их трансформаторов, что приводит к,цвум типам неправильных синхронных режимов работы.

Особенность режима первого типа " наличие этапа срыва колебаний каждого из однофаэных инверторов, особенность режима второго типа — работа каждого иэ однофазных инверто- ров в режиме однополупериодной синхронизации.

Я5

Режим первого типа возникает только при воздействии синхронизирующего напряжения на открытый транзистор в момент равенства нулю его тока коллектора, что возможно только тогда, когда передний фронт импульса синхронизирующего напряжения заканчивается до равенства нулю инверсного тока коллектора. Режим второго типа возникает только при кратности 55 частот переключений транзисторов инверторов в автономном режиме их работы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многофазный инвертор, содержащий несколько однофазных самовозбуждающихся инверторных ячеек, коллекторы транзисторов которых подключены к пер вичным обмоткам трансформаторов,и задающий генератор,синхронизирующий указанные инверторные ячейки, соединенные .с ними по кольцевой пересчетной схеме,. причем в цепи синхронизации каждой генераторной ячейки последовательно с базой его транзистора включен диод в проводящем направлении, в одну из цепей синхронизации введены дополнительные обмотки обратной связи и стабилитроны (2), Недостаток известного устройства — ненадежная работа при насыщении трансформаторов в процессе включения или сбоя синхронизации, Цель изобретения — повышение надежности работы многофазного инвертора.

Эта цель достигается тем, что в многофазном инверторе, содержащем несколько однофаэных самовозбуждавщихся инверторных. ячеек, коллекторы транзисторов которых подключены к первичным обмоткам соответствующих выходных трансформаторов, и задающий генератор, синхронизирующий однофазные инверторные ячейки, соединенные с ним по кольцевой переСчетной схеме, причем в цепи синхронизации каждой однофазной инверторной ячейки последовательно с базой ее транзистора включен диод в проводящем направлении, введены дополнительные транзисторы и диоды и возвратные диодЫ, в одной иэ однофазных инверторных ячеек между коллектором каждого транзистора и соответствующим выводом первичной обмотки выходного трансформатора последовательно включены дополнительный диод в проводящем направлении и одна из двух первичных обмоток введенного трансформатора тока, причем указанные обмотки трансформатора тока подключены к диодам разноименными выводами, между каждым иэ указанных выводов первичной обмотки трансформатора однофазной инверторной ячейки и эмиттером каждого транзистора включен возвратный диод в обратном направлении, а в каждую цепь синхронизации однофаэной инверторной ячейки между диодом и

1121762 з задающим генератором включен переход эмиттер"коллектор дополнительного транзистора, к переходу эмиттер-база которого подключена одна из вторичных обмоток трансформато- ра тока по схеме положительной обратной связи по тоКу.

Введение укаэанных транзисторов в цепи синхронизации и диодов в коллекторную цепь транзисторов од- .Ip нофазного инвертора исключает возможность возникновения срыва колебаний как при включении преобразователя, так и при сбое синхронизации в процессе работы. Это обеспе чивается тем, что передний фронт импульса синхронизации поступает

;на базу одного из транзисторов упомянутого инвертора только при протекании прямого тока его коллектора за счет введения положительной обратной связи IIo току коллектора в цепи синхронизации. .На чертеже представлена принципиальная схема многофазного инвертора (вариант двух инверторных ячеек), Многофазный инвертор содержит две однофазные инверторные ячейки 1 и 2 и задающий генератор 3, соединенные по кольцевой пересчетной схеме. Однофазная инверторная ячейка 1 содержит трансформотор 4 тока, первичные обмотки которого соединены с катодами дополнительных диодов 5 и 6, а аноды этих диодов соединены с коллекторами транзисторов 7 и 8 ячейки.К эмиттерам транзисторов 7

9 8 подключены катоды возвратных диодов 9 и 10, аноды которых соединены с разноименными выводами первичных обмоток выходного трансформатора 11. В каждой цепи синхронизации ячейки 1 последовательно с обмотками и трансформатора 12 задающего генератора 3 включены дополни- 45 тельные транзисторы 13 и 14, между эмиттером и базой которых включены вторичные обмотки трансформатора 4 тока, и диоды l5 и 16, катоды которых подключены соответственно к базам транзисторов 7 и 8, а аноды— к коллекторам транзисторов 13 и 14.

Инверторная ячейка содержит выходной трансформатор 17, транзисторы

I8, 19 и синхронизируется через 55 диоды 20 и 21

Г1ногофаэный транзисторный инвертор работает следующим образом.

При включении инвертора в сеть постоянного тока открываются транзисторы 7 и 18, полярность напряжения задающего генератора запирающая по отношению к транзисторам 8 и 19. При отсутствии насыщения транс форматоров 11 и 17 в соответствии с логикой работы кольцевой пересчетной схемы напряжение обмотки трансформатора 12 задающего генератора 3 через переход эмиттер-коллектор транзистора 13 и диод 15 прикладывается к переходу эмиттер-база тран. эистора 7. Транзистор 13 открыт напряжением обмотки трансформатора 4, так как транзистор 7 работает в прямой насыщенной области. При изменении полярности напряжения задающего генератора происходит переключение транзисторов 7 и 8. Через полпериода напряжения задающего генератора переключаются транзисторы

18, 19 и, таким образом, устанавливается заданный режим работы многофазного инвертора.

При насыщении трансформатора 11 транзисторы 7 и 8 переключаются.

В течение интервала времени, соответствующего протеканию через диод

10 тока, обусловленного. возвратом в сеть энергии, запасенной в индуктивности нагрузки и трансформатора

11, обмотка трансформатора 4 тока обесточена. Обесточена и обмотка трансформатора 4, транзистор 14 заперт, и возможность срыва колебаний инвертора 1 исключается, т.е. в процессе работы многофазного инвертора синхронный. неправильный режим первого типа с насыщением транс. форматоров при включении преобразователя и при сбое синхронизации в нем не возникает.

Второй тип синхронного режима с насыщением трансформаторов исключается выбором разных частот собственных колебаний однофазных инверторов I и 2.

Таким образом, предлагаемое изобретение исключает возможность воэ" никновения синхронных режимов многофазного инвертора с насыщением его трансформаторов при любом числе в их составе однофаэных инверторных ячеек.

1121762

ВИИЮИ Заказ 7994/42 Тираж 666 Подписное

Фиднап Шй "Иатеаг", r.Óïãîðîä, уа.Проектная, 4