Трехфазный инвертор

 

ОПИСАЛЙЕ изоы кткния " @478 S

Сеюз Советсина

Сецнапнстнчесина

Республнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Лополнительное к авт. саид-ву (53) М. Кл.

Н 02 И 7/537 (22) заявлено 17.03.75 (Я) 2113548/24-07 с присоединением заявки ¹2115140/24-07 (23) Приоритет

Опубликовано 150279. Бюллетень № 6

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УЛК 621.314. 572 (088. 8) Лата опубликования описания 150279 (72) Авторы изобретения

В.С.Моин и A.Å.ÑóðìèícK.;é (71) Заявитель (54 ) ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к области преобразовательной .техники и может быть использовано в системах электропитания и электропривода для преобразования постоянного напряжения в трехфазное переменное напряжение со ступенчатой формой кривой, имеющей улучшенный спектральный состав, Известны трехфазные инверторы с улучшенной формой кривой выходного напряжения, содержащие один или два трехфазных моста основных. ключей, формирующих между каждым выходным зажимом инвертора и нулевым потенциалом источника питания прямоугольное напряжение шириной 150 эл.град. (с паузой на нуле 30 эл.град.).

Нарпимер, известен трехфазный инвертор, содержащий один трехфазный мост из шести основных ключей, и три дополнительных ключа переменного тока, соединяющих выходные зажимы этого моста с точкой нулевого потенциала источника питания. известей также трехфазный инвертор, содержащий два трехфазных моста, управляемых со взаимным сдвигом на 30 эл.град, а между одноименными выходными зажимами этих мостов включены автотрансформаторы, отвод от средней точки обмотки которых образует выходной зажим инвертора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является трехфазный инвертор, содержащий преобразовательные ячейки, каждая из которых выполнена на управляемых ключах, образующих мост, диагональ переменного тока которого связана с целью нагрузки, а длитель" кость прямоугольного импульса выходного фазного напряжения составляет

150 зла град °

Во всех указанных инверторах напряжение между выходным зажимом инвертора и точкой нулевого потенциала источника питания имеет прямоугольную форму с шириной импульса

150 эл.град. и паузой на нуле

30 эл.град. и двухступенчатую форму линейного напряжения, в которой содержание 5-й, 7-й и других гармоник уменьшено по сравнению с обычными трехфазными инверторами.

Целью изобретения является улучшение спектрального состава выходного линейного напряжения инвертора путем полного исключения всех гар,моник с номером- 6(2II-13+ 1 (где и

1, 2, 3 и т.д.) . Это достигается тем, что предлагаемый инвертор сиаб. жеи дополнительной однофазной преобразовательной ячейкой с выходным трансформатором, вторичные обмотки которого включены последовательно с каждым основным ключом иивертора.

На фиг. 1 дана схема описываемого 6 инвертора с выходными трансформаторами; на фиг. 2 — то же с автотрансформаторами; иа фиг. 3 — диаграмма напряжений.

Инвертор (см. фиг. 1) содержит 10 два трехфазных моста управляемых ключей (транзисторов) 1-6 и 7-12,, управляемых со " взаимным фазовым сдвигом в 30 эл.град. Транзисторы каждого моста открыты по 180 эл.град. )6

Между выходными зажимами стоек, управляемых cG взаимным сдвигом в

150 эл.град. (фаза А первого моста и фаза В второго моста, фаза В первого моста и фаза С второго моста и т.n.), включены первичные обмотки выходных трансформаторов 13-15, вторичные обмотки которых соединены в звезду и образуют выходные зажимы,.

А, В, С иивертора. Последовательно с каждым транзистором включена вторичная обмотка дополнительного трансформатора 16, первичная обмотка которого включена на выходе дополнительной однофазной преобразовательной ячейки, выполненной, например, 30 в виде моста управляемых ключей транзисторов) 17-20. Транзисторы

17-20 переключаются с частотой, в .

6 раз превышающей выходную частоту иивертора, синфазно с сигналами управления основными транзисторами

1-12 иивертора, формируемыми задающим генератором 21 и схемой управления 22.

Инвертор (см. фиг, 2) также со- 4 0 держит два трехфазных моста управ— ляемых ключей (траизисторов) 1-12, управляемых так же, как в ииверторе иа фиг. 1, но автотрансформаторы

13-15, имеющие отвод от средней точки, включены между стойками, управляемыми со взаимным сдвигом в

30 эл.град.

Инвертор работает следующим образом.

При отсутствии дополнительной преобразовательной ячейки (трансформатора 16) в инверторах (см. фиг. 1 и 2) между выходньж зажимом и нулевым потенциалом источника формируется прямоугольное напряжение (-(до

U U шириной 150 и с паузой

Во со о на нуле 30 (см. фиг. 3) . Формируемое дополнительной ячейкой напряжение

0 „од с частотой 6-,, суммируется с фаэйым напряжением только в те моменты времени, когда формируется импульс 150, и ие влияет иа выходное напряжение во время паузы 30О .

В инверторе на фи-. 1 во время паузы открыты два транзистора, сое- 65 диияющих концы первичной обмотки выходного трансформатора с одним зажимом источника. При этом напряжение на вторичиых обмотках трансформатора 16 оказываются включенными встречно и ие влияют иа выход инвертора.

В инверторе на фиг, 2 во время паузы открыты два транзистора, соединяющих концы обмотки автотраисформатора с разными зажимами источника питания. При этом вторичные обмотки трансформатора 16 оказываются включенными в верхнее и нижнее плечо автотрансформаторного делителя напряжения и не влияют на потенциал выходного зажима инвертора относительно нулевого вывода источника.

В результате добавления О) „ только на интервале 150О напряжение

Пд,, Ubo 0 „ имеет вид, показанный иа фиг. 3. Разность напряжений 0 дo

1) образует линейное выходное напряжение 0дв трехступенчатой формы.

Аналогично образуются и другие линейные напряжения ОВ, 0д . Если

Вс дс. принять коэффициент трансформации трансформатора 16 равным 0,036:1. то амплитуды ступеней напряжения

1)„ соотносятся как показано иа фиг. 3, что обеспечивает полное исключение гармоник с номером 6 (2п-15 т.е. 5-й, 7-й, 17 -й, 19-й и т.д.

Следовательно, качество выходного напряжения предлагаемого иивертора существенно повышается по сравнению с прототипом.

Расчетная мощность трансформатора 16 не превышает 6% выходной мощности инвертора, так как вторичное напряжение равно всего 3,6В напряжения источника литания, Трансформа— тор 16 может быть совмещен с трансформатором задающего генератора или промежуточного усилителя.

Формула изобретения

1. Трехфазный иивертор, содержащий преобразовательные ячейки, каждая из которых выполнена на управ— ляемых ключах, образующих мост, ди".г-ональ переменного тока которо=о связана с цепью нагрузки, а длительность прямоугольного импульса выходного фазногс напряжения составляет 150 эл.град., о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения формы линейного выходного напряжения, ои снабжен дополнительным преобразователем на управляемых ключах, и цепь переменного тока которого включена первичная обмотка дополнительного трансформатора, вторичные обмотки которого включены последовательно с каждым управляемым ключом преобразовательных ячеек.

647818

2. Инвертор по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что в диагональ переменного тока каждой преобразовательной ячейки включена первичная обмотка выходного трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с соответствующей фазой нагрузки.

Э. Инвертор по и. 1, о т л и ч а.ю шийся тем,,что в диагональ переменного тока каждой преобразовательной ячейки включена обмотка выходного автотрансформатора, средняя точка которой соединена с соответствующей фазой нагрузки.

Составитель И.Галиева

Техред.N.Ïåòêî Корректор И.Муска

Тираж 856 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

11ЗО35 Москва Ж-35 Раушская наб. д.4(5

Редактор A. Ïåéño÷åíêo

Закав 331/49

ФИлиал ППП Патент, r Ужгород, ул. Проектная, 4