RU110880U1 - Трехфазный сложномостовой инвертор напряжения - Google Patents

Трехфазный сложномостовой инвертор напряжения Download PDF

Info

Publication number
RU110880U1
RU110880U1 RU2011123728/07U RU2011123728U RU110880U1 RU 110880 U1 RU110880 U1 RU 110880U1 RU 2011123728/07 U RU2011123728/07 U RU 2011123728/07U RU 2011123728 U RU2011123728 U RU 2011123728U RU 110880 U1 RU110880 U1 RU 110880U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
inverter
bridge
transformers
transformer
Prior art date
Application number
RU2011123728/07U
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Мичиславович Голембиовский
Олеся Владимировна Тимофеева
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ)
Priority to RU2011123728/07U priority Critical patent/RU110880U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU110880U1 publication Critical patent/RU110880U1/ru

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Трехфазный сложномостовой инвертор напряжения, содержащий два трехфазных мостовых инвертора, входы питания которых подключены к общему источнику постоянного напряжения, а выходы переменного тока подключены соответственно к первичным обмоткам двух трехфазных трансформаторов, соединенным в треугольники, отличающийся тем, что содержит третий трехфазный трансформатор и третий трехфазный мостовой инвертор напряжения, при этом входы постоянного тока трехфазного мостового инвертора подключены к общему источнику постоянного напряжения, а выходы переменного тока подключены к первичным обмоткам третьего трехфазного трансформатора, соединенным в звезду, при этом у трансформаторов, первичные обмотки которых соединены в треугольник, вторичные обмотки соединяются пофазно согласно-последовательно между собой и пофазно встречно-последовательно с вторичными обмотками трансформатора, первичная обмотка которого соединена в звезду.

Description

Полезная модель относится к области силовой электроники и может быть использована для проектирования трехфазных источников электропитания с улучшенной формой выходного напряжения.
Известен трехфазный инвертор напряжения (Кантер И.И., Статические преобразователи частоты, 1966 г.), включающий два трехфазных инверторных моста, питаемых от одного источника постоянного напряжения, и трехфазный трансформатор, содержащий шесть первичных обмоток, три из которых соединены в треугольник и подключены к выходам одного инверторного моста, а три других соединены в звезду и подключены к выходам второго инверторного моста. Инверторные мосты работают со сдвигом 30°. В результате на вторичных обмотках формируются напряжения, не содержащие пятую и седьмую гармоники.
Недостатком такого устройства является то, что оно представляет собой сложно-мостовую схему инвертора тока и требует наличия специального блока коммутирующих конденсаторов. Кроме того, коэффициент гармоник выходного напряжения равен 15, что для ряда потребителей, критичных к форме питающего напряжения, требует введения специальных фильтров высших гармоник.
Известен трехфазный инвертор (А.с. №773875) с питанием от двух источников постоянного тока, содержащий управляемые ключи, выводы постоянного тока каждого из которых образуют пару входных выводов для подключения одного из указанных источников питания. При этом выводы переменного тока связаны с тремя выходными выводами инвертора. Управляемые ключи выполнены как ключи переменного тока, указанные мосты выполнены трехфазными, а их выводы переменного тока соединены непосредственно с выходными выводами инвертора. На выходе такого инвертора формируется трехступенчатое линейное напряжение без нулевой полки с коэффициентом гармоник 15,2.
Недостатком такого устройства является большие массогабаритные показатели, связанные с наличием двух источников питания и применением ключей переменного тока. Кроме того, коэффициент гармоник достаточно высок и требует для ряда потребителей, критичных у форме выходного напряжения, введения фильтров высших гармоник.
Также известен трехфазный инвертор (А.с. №997207), содержащий три однофазные преобразовательные ячейки, выполненные на управляемых ключах по схеме моста, входные выводы которых подключены к входным выводам инвертора, а выходные выводы - к первичным обмоткам основных трансформаторов, вторичные обмотки которых, включенные в звезду, соединены последовательно с соответствующими вторичными обмотками дополнительных трансформаторов, первичные обмотки которых связаны с выводами обмоток основных трансформаторов. Первичная обмотка каждого из дополнительных трансформаторов включена соответственно между разноименными выходными выводами двух смежных в порядке чередования фаз ячеек, а его вторичная обмотка соединена встречно с вторичной обмоткой основного трансформатора третьей ячейки.
Недостатками такого устройства являются разная форма линейных и фазных напряжений, а также достаточно высокий коэффициент гармоник, равный 15,2.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является инвертор (Моин B.C., Стабилизированные транзисторные преобразователи, 1986 г., рис.9.12а), содержащий два трехфазных инверторных моста и два трехфазных трансформатора, первичные обмотки которых соединены в два треугольника, каждый из которых подключен к выходам соответствующего инверторного моста, а вторичные обмотки соединены последовательно, включая дополнительную обмотку, соединенную в зигзаг и служащую для получения «фиксированного нуля». Фазовые и линейные напряжения имеют одинаковую трехступенчатую форму.
Недостатком такого инвертора является большой коэффициент гармоник (15,2), требующий для критичных к форме питающего напряжения потребителей, установки фильтров высших гармоник.
Задачей настоящей полезной модели является улучшение формы кривой выходного напряжения и существенное уменьшение массогабаритных показателей фильтров высших гармоник, либо их исключение.
Поставленная задача решается тем, что трехфазный сложномостовой инвертор напряжения, содержащий два трехфазных мостовых инвертора, входы питания которых подключены к общему источнику постоянного напряжения, а выходы переменного тока подключены соответственно к первичным обмоткам двух трехфазных трансформаторов, соединенным в треугольники, согласно заявляемому техническому решению, содержит третий трехфазный трансформатор и третий трехфазный мостовой инвертор напряжения, при этом входы постоянного тока трехфазного мостового инвертора подключены к общему для всех инверторных остов источнику постоянного напряжения, а выходы переменного тока подключены к первичным обмоткам третьего трехфазного трансформатора, соединенным в звезду, при этом у трансформаторов, первичные обмотки которых соединены в треугольник, вторичные обмотки соединяются пофазно согласно-последовательно между собой и пофазно встречно-последовательно с вторичными обмотками трансформатора, первичная обмотка которого соединена в звезду.
Полезная модель поясняется чертежами: фиг.1 - электрическая схема заявляемого трехфазного инвертора, фиг.2 - временные диаграммы управления транзисторами, фиг.3 - диаграмма фазных напряжений для каждой из вторичных обмоток трансформаторов Vf41, Vf42, Vf43, а также фазовое Vf44 и линейное V144 напряжения на нагрузке.
Трехфазный сложномостовой инвертор напряжения содержит три инверторных трехфазных моста 1, 2, 3, выполненных соответственно на транзисторах [4-9], [10-15], [16-21], силовые цепи которых шунтированы обратными диодами [22-27], [28-33] и [34-39] соответственно. Инверторные трехфазные мосты 1, 2, 3 подключены к общему источнику питания 40. Выходы инверторных трехфазных мостов 1, 2 и 3 подключены соответственно к первичным обмоткам трехфазных трансформаторов 41, 42 и 43, при этом первичные обмотки трансформаторов 41 и 42 соединены в треугольник, а трансформатора 43 - в звезду.
Вторичные обмотки трансформаторов 41 и 42 соединены согласно-последовательно между собой, а трансформатора 43 - встречно-последовательно с вторичными обмотками трансформаторов 41 и 42 и подключены к трехфазной нагрузке 44.
Все три инверторных моста 1, 2, 3 одинаковы по мощности. То же относится к трансформаторам 41, 42, 43. Количество витков первичных обмоток, соединенных в треугольники, в раз больше числа витков первичных обмоток, соединенных в звезду.
Устройство работает следующим образом.
Импульсы управления одноименными транзисторами мостов 2 и 3 сдвинуты относительно импульсов управления транзисторами инвертора 1 на 20° и 160° соответственно (фиг.2). Длительность импульсов управления каждым транзистором равна 180 электрическим градусам. Приведенный на фиг.2 закон управления транзисторами инверторных мостов 1, 2 и 3 обеспечивает формирование на вторичных обмотках трансформаторов 41, 42, 43 фазовых напряжений Vf41, Vi42, Vf43, показанных на фиг.3. Суммирование этих напряжений путем последовательного включения вторичных обмоток трансформаторов формирует четырехступенчатые кривые фазовых Vf44 и линейных V144 напряжений, также изображенных на фиг.3.
Гармонический состав фазового и линейного напряжений показаны в табл.1 и 2 соответственно.
Таблица 1
№ гармоник 1 5 7 11 13 17 19
% от основной гармоники 100 1,8 1,6 1 0,7 5,9 5,3
Таблица 2
№ гармоник 1 5 7 11 13 17 19
% от основной гармоники 100 1,8 1,2 0,8 0,7 5,9 5,3
Все четные гармоники и гармоники, кратные 3 равны 0. Наибольшую амплитуду имеет 17 гармоника, но и она не превышает 6% амплитуды основной гармоники. В результате коэффициент гармоник фазовых напряжений равен 10,9, а линейных 9,7, что существенно ниже, чем в схеме, описанной в (Моин B.C., Стабилизированные транзисторные преобразователи, 1986 г., рис.9.12а) и обеспечивающей на выходе 3 ступенчатую кривую.

Claims (1)

  1. Трехфазный сложномостовой инвертор напряжения, содержащий два трехфазных мостовых инвертора, входы питания которых подключены к общему источнику постоянного напряжения, а выходы переменного тока подключены соответственно к первичным обмоткам двух трехфазных трансформаторов, соединенным в треугольники, отличающийся тем, что содержит третий трехфазный трансформатор и третий трехфазный мостовой инвертор напряжения, при этом входы постоянного тока трехфазного мостового инвертора подключены к общему источнику постоянного напряжения, а выходы переменного тока подключены к первичным обмоткам третьего трехфазного трансформатора, соединенным в звезду, при этом у трансформаторов, первичные обмотки которых соединены в треугольник, вторичные обмотки соединяются пофазно согласно-последовательно между собой и пофазно встречно-последовательно с вторичными обмотками трансформатора, первичная обмотка которого соединена в звезду.
    Figure 00000001
RU2011123728/07U 2011-06-10 2011-06-10 Трехфазный сложномостовой инвертор напряжения RU110880U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011123728/07U RU110880U1 (ru) 2011-06-10 2011-06-10 Трехфазный сложномостовой инвертор напряжения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011123728/07U RU110880U1 (ru) 2011-06-10 2011-06-10 Трехфазный сложномостовой инвертор напряжения

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU110880U1 true RU110880U1 (ru) 2011-11-27

Family

ID=45318672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011123728/07U RU110880U1 (ru) 2011-06-10 2011-06-10 Трехфазный сложномостовой инвертор напряжения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU110880U1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2594359C2 (ru) * 2013-06-04 2016-08-20 Тосиба Митсубиси-Электрик Индастриал Системс Корпорейшн Устройство преобразования мощности
RU2812066C1 (ru) * 2023-09-26 2024-01-22 Общество с ограниченной ответственностью "ЭвоКарго" Трёхфазный преобразователь напряжения с защитой ключей для беспилотного высокоавтоматизированного электрического грузового транспортного средства

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2594359C2 (ru) * 2013-06-04 2016-08-20 Тосиба Митсубиси-Электрик Индастриал Системс Корпорейшн Устройство преобразования мощности
RU2812066C1 (ru) * 2023-09-26 2024-01-22 Общество с ограниченной ответственностью "ЭвоКарго" Трёхфазный преобразователь напряжения с защитой ключей для беспилотного высокоавтоматизированного электрического грузового транспортного средства

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2014133045A (ru) Устройство преобразования мощности
Baier et al. Improving power quality in cascade multilevel converters based on single-phase nonregenerative power cells
EA029591B1 (ru) Автотрансформаторная система, уменьшающая коэффициент гармоник
JP2013162658A5 (ru)
RU105091U1 (ru) Высоковольтный преобразователь частоты
RU2014108749A (ru) Устройство прямого электрического нагрева, содержащее силовой электронный преобразователь
Nguyen-Van et al. An indirect hysteresis voltage digital control for half bridge inverters
RU110880U1 (ru) Трехфазный сложномостовой инвертор напряжения
TW201501461A (zh) 直交流轉換電路
RU2013137299A (ru) Статический преобразователь
RU144525U1 (ru) Преобразователь с 24-кратной частотой пульсации переменного напряжения в постоянное
Laka et al. Parallelization of two three-phase converters by using coupled inductors built on a single magnetic core
Kocman et al. Elimination of harmonics using multi-pulse rectifiers
RU180741U1 (ru) Полупроводниковый выпрямитель
RU2013120515A (ru) Система электроснабжения
RU2564990C2 (ru) Трехфазный регулятор напряжения
RU99667U1 (ru) Преобразователь переменного напряжения в постоянное
JP2017011805A (ja) 9レベル電力変換装置
RU182989U1 (ru) Симметричный полупроводниковый выпрямитель
RU151148U1 (ru) Преобразователь с 24-кратной частотой пульсации переменного напряжения в постоянное
RU144509U1 (ru) Преобразователь с 24-кратной частотой пульсации переменного напряжения в постоянное
RU2015120848A (ru) Преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное
RU2488213C1 (ru) Многопульсное выпрямительное устройство и автотрансформатор
RU122213U1 (ru) Автотрансформаторно-выпрямительное устройство
RU148288U1 (ru) Высоковольтный преобразователь частоты большой мощности с активными выпрямителями

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20160611