Инвертор

 

Изобретение относится Л области электрических машин с полупроводниковыми кoм ryтaтopaми и может быть применено, в частности, для преобразования электрической энергии постоянного тока в электрическую энергию переменного тока. Целью изобретения является уменьшение электрических потерь путем уменьшения высших гармонических составляюгщх в форме кривой напряжения. Инвертор состоит из статора асинхронного двигателя с трехфазной обмоткой 1, во внутренней полости которого размещен неподвижньп индуктор 2 с пазами Z, в которых улоj § сл оо Х) оо Риг.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1394371

А1 (51)4 Н 02 М 5/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHolVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3932023/24-07 (22) 22.07.85 (46) 07.05.88.Бюл. 1,"- 17 (71) Тольяттинский политехнический

HHCTHTYT (72) Н,Е.Кузнецов, Ю.П.Кулаков, С.Н.Кузнецов и И.А.Эмеева (53) 621. 313 (088 ° 8) (56) Толстов Ю.Г. Автономные инверторы тока. — М.: Энергия, 1978, с ° 87.

Кузнецов Н.E. и др. Источники гарантированного электроснабжения в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. — М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1984, с. 4 1.

Кузнецов Н.Е. и др. Повышение надежности электропривода напольного транспорта в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

M.: ЦНИИТЭнефтехим, 1984, с. 68.

Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. Учебник для вузов.—

М.: Энергия, 1980, с. 723. (54) ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к области электрических машин с полупроводниковыми коммутаторами и может быть применено, в частности, для преобра- зования электрической энергии постоянного тока в электрическую энергию переменного тока. Целью изобретения является уменьшение электрических потерь путем уменьшения высших гармонических составляющих в форме кривой напряжения. Инвертор состоит иэ а статора асинхронного двигателя с трехфазной обмоткой 1, во внутренней полости которого размещен неподвижный индуктор 2 с пазами 7, в которых уло- С

1394371 жена простая петлевая обмотка с шагами у1= Е/2Р и у = у„- 1. Обмотка состоит из секций, соответственно подсоединенных к каждой паре последовательно соединенных тиристоров полупроводникового коммутатора. Каждая последующая простая петлевая обмотка ,смещена по отношению к предыдущей в одном направлении на угол Ы = р 360/Е > и соответственно к каждой

Изобретение относится к электрическим машинам с полупроводниковьпп коммутаторами и может быть примене. но, в частности, для преобразования электрической энергии постоянного тока в энергию переменного тока.

Цель изобретения — уменьшение электрических потерь путем уменьшения высших гармонических составляющих в 10 форме кривой напряжения на выходе инвертора.

На фиг.1 изображена принципиальная электрическая схема. машинно-вентильного инвертора с предлагаемым соедийе- .15 нием отпаек с полупроводниковым коммутатором; на фиг.2 — формы кривой распределения ЩС индуктора, F (х) этого индуктора в воздушном зазоре (почти синусоидальная форма кривой 20

14ЩС) и направление токов в пазах индуктора.

Иашинно-вентильный инвертор состоит из статора с трехфазной обмот- 25 кой 1, неподвижного индуктора (якоря) со сложной петлевой обмоткой 2, состоящей из четырех простых петлевых обмоток, каждая,из которых имеет 24 секции с номерами от 3 до 26,30 полупроводникового коммутатора, состоящего из 24 тиристоров 27-50, транзисторных ключей 51-54, управляемого трехфазного выпрямительного моста 55 и нулевого диода 56. Пусть нумерация пазов 3-26 совпадает с нумерацией секций первой простой петлевой обмотки 3-26, находящихся в этих пазах (фиг.2). Тогда секции второй простой петлевой обмотки 3-26, сме- 40 ценные по отношению к секциям первой паре последовательно соединенных тиристоров в узле между анодом и катодом подсоединено ш отпаек от секций, также смещенных на вышеуказанный угол и принадлежащих различным вышеупомянутым m простым петлевым обмоткам,,где р -. число пар полюсов, Z — количество элементарных пазов. 2 ил. простой петлевой обмотки на угол 15," находятся соответственно в пазах

4-26,3. Секции третьей простой петлевой обмотки 3-26, смещенные по отношению к секциям второй простой петлевай обмотки на угол 15, находятся соответственно в пазах 5-26,3,4.

Секции четвертой простой петлевой обмотки 3-26, смещенные по отношению к секциям третьей простой петлевой обмотки на угол 15 находятся соответственно в пазах 6-26,3,4,5, Пусть в какой-то момент времени включены полупроводниковые приборы

51,27,45 и 54. Тогда под действием выпрямленного напряжения источника 55 ток пройдет через транзисторный ключ 5 1, тиристор 27, далее он разветвляется по четырем простым петлевым обмоткам. Токи, пройдя по секциям четырех простых петлевых обмоток, смещенных на угол e = 15, вновь суммируются и ток проходит через тиристор 45, транзисторный ключ 54 к отрицательному зажиму источника 55.

Для рассматриваемого момента времени на фиг.1 показано направление токов в секциях стрелками, а в проводниках этих же секций, расположенных в 24 пазах„на фиг.2 направление токов показано крестиками и точками.

На фиг.2 с помощью закона полного тока построена кривая 1@С обмотки индуктора, которая по hopMe близка к синусоиде. Пусть в следующий момент времени включается полупроводниковые приборы 52,28,46 и 53 и отключаются полупроводниковые приборы

51,27,45 и 54. Для этого момента времени, проделав аналогичные выше по1394311 строения, можно убедиться, что кривая

1ЩС обмотки индуктора будет такой же, только она будет смещена по окружности индуктора на 30. Наличие синусоидального распределения ИДС в воздушном зазоре инвертора будет способствовать уменьшению высших гармонических составляющих в форме кривой выходного напряжения, а следовательно, уменьшению электрических потерь в меди обмоток и стали магнитопроводов источника и потребителей.

Формула и з обретения

Инвертор, состоящий из полупроводникового коммутатора и электричес.кой машины, содержащей статор с трехфаэной обмоткой, расположенной внутри статора, неподвижный магнитопровод, в пазах которого расположено ш замкнутых простых петлевых обмоток, каждая из которых состоит из 2п последовательно соединенных секций, нача- 25 ла i-х секций всех обмоток соединены между собой и из мест соединений вы полнены выводы, полупроводниковый коммутатор выполнен из двух параллельных ветвей, каждая из которых сос- 30 тоит из двух транзисторов и включенгде К

1 .Р

2 принимает значения от 1 до m; принимает значения от 1 до 2п; принимает значения от 1 до n — число пар полюсов;

- число пазов ° ного между ними тиристорного преобразователя, каждый из которых выполнен из параллельных ветвей, причем каждая из ветвей содержит два последовательно соединенных тиристора, и ветви с номерами (21-1) включены в преобразователь первой ветви коммутатора, ветви с номерами 21 включены в преобразователь второй ветви коммутатора, а точка соединения тирйсторов i-й ветви соединена с началами i-x секций обмоток, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью с уменьшения электрических потерь путем уменьшения высших гармонических составляющих в форме кривой напряжения выхода инвертора, i-я секция

;К-й петлевой обмотки сдвинута относительно ь-й секции (К+1)-й петлевой обмотки на угол

360 р

1394371

7" 6 g 10 11 иг

Составитель А.Кецарис

Редактор В.Бугренкова Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Заказ 2233/53 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по,делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ъ

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгороде ул. Проектная, 4

g 0+ 0 О+ О+ О+ О+

15 1б1 ЮО2 2

О 0+ О 0+ 0+ 0+ 0+

14151 171 1g2

ОООО+ 00+9

Oáé 1 1б 1 И 1У

ОООО+000+ 17 И

Яб

О+ г

Й

0+ .Ф

5

5"

О+

23

0+

3У

O+

24 ф

О

О

5л

0»

Л

О+

567

О ОO

Уб 7

000 Я Л рЛ

; 1 ф Ф

0+ 00

2615 4 д

0 д

О

72

О б

О 4

О

О д

О

О б

15 14

ОО

1 М

12 1.7

00, 1 12