SU1070676A1 - Трехфазный инвертор - Google Patents

Abstract

ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР, со аржаций S двухтактных преобразовательиых  чеек с выxoдны m транс , форматорами и управл емыми ключгш цепи управлени  которых подключен к выходам блока управлени , форми taaftro импульсы, взаимно сдвинутые иа угол TI/S, а вторичные обмотки аыходмых трансформаторов соединен п5следовательно по схеме ЗИГЗАГ в кгикдой фазе, отличающийс   тем, что, с целью уменьшени  массы и габаритов, число преобразовательных  чеек 5 выбрано четным и большим двух трансформатор первой  чейки имеет одну обмотку, трансформаторы всех остальных  чеек, кроме  чейки с номерш т S /2+1«. имеют по три вторичные обмотки,  чейка с номером S/2-I-1 имеет одну вторичную обмотку, отвод от средней точки которой через последовательно соединенные в ЗИГЗАГ вторичные обмотки всех остальных  чеек соедаснен с первым выходным выводом инвертора , а каждый крайний вывод через последовательно соединенные в ЗИГЗАГ вторичные обмотки всех остальных  чеек, кроме первой, соединен соответственно с BTOI%IM и третьим выходными выводами инвертора . ft

Description

Изобретение относитс  к электро технике и может быть использовано в системах электропитани  и электр привода дл  преобразовани  посто н ного напр жени  посредством трехфазных инверторов. Известны трехфазные инверторы, выполненные по Т-образной схеме на двух преобразовательных  чей- ках ГЧ Форма выходного напр жени  в да ном инверторе имеет большой коэффи циент гармоник. Дл  улучшени  формы кривой выходного напр жени  известно включение нескольких преобразовательных  чеек, вторичные обмотки которых соединены последовательно в Зигзаг. Наиболее близким к предлагаемом  вл етс  трехфазный инвертор, содержащий S двухтактных преобразовательных  чеек с выходными трансформаторами и управл емыми ключами цепи управлени  которых подключены к выходам блока управлени , фор1лирующим импульсы взаимно сдвинутые на угол Ti/5 f а вторичные обмотки выходных трансформаторов соединены последовательно по схеме ЗИГЗАГ в каждой фазе С2. В известном инверторе число  чеек S должно быть кратно, или равно трем, т.е. 3,6,9,12,18 и 24. Выходное напр жение такого инвертора имеет коэффициент гармоник т.е. 31; 15,5; 10; 7,5; 5; 4%. Однако, когда заданный коэффициент гармоник находитс  между указанными значени ми р да, приходитс  использовать избыточное число преобразовательных  чеек, что увеличивает массу и габариты. Цель изобретени  - уменьшение массы и габаритов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в трехфазном инверторе, содержащем S двухтактных преобра зовательных  чеек с выходньгми транс форматорами и управл емЬ1МИ ключами цепи управлени  которых подключены к выходам блока управлени , формиру щего импульсыг взаимно сдвинутые на угол It/S г а вторичные обмотки выходных трансформаторов соединеюл последовательно по схеме Зиг/заг в каждой фазе число преобразовательных  чеек 5 выбрано четным и большим двух, трансформатор пер вой  чейки имеет одну обмотку,тран форматоры всех остальных  чеек,кроме  чейки с номером .S/2-H, имеют по три вторичные обмотки,  чейка с номером S/2+1 имеет одну вторичную обмотку, отвод от средней точки через последовательно Зигзаг вторичные соединенные в обмотки всех остальных  чеек соединен с первым выходным выводом инвертора , а каждый, краййий вывод через последовательно соединенные в Зигзаг вторичные обмотки всех остальных  чеек, кроме первой, соединен соответственно с вторым и третьим выходными выводами инвертора . На фиг.1 показана электрическа  схема силовой части предлагаемого инвертора, построенного на четырех однофазных  чейках; на фиг.2 - временные диаграммы выходных напр жений однофазных  чеек; на фиг.З - форма кривых выходных линейных напр жений инвертора. Инвертор представл ет собой систему однофазных преобразовательных  чеек 1-4 с выходными трансформаторами 5-8, выполненных на транзисторах, которые., управл ютс  импульсами напр жени , имеющие соответственно сдвиг по фазе в 45 и формируемые блоком 9 управлени . |Транзисторы инверторов работают в ключевом режиме с длительностью открытого состо ни , равной половине периода переключени . Первичные облютки трансформаторов имеют одинаковое количество витков. Трансформаторы 5 и 7 имеют по одной вторичной обмотке с числами витков соответственно W и Wj, причем вторична  обмотка трансформатора 7 имеет отвод от средней точки О. Трансформаторы 6 и 8 имеют по три вторичные обмотки с числами витков 2---i 2-2 4-2 . Пор док обозначени  чисел витков вторичных обмоток трансформаторов следующий: перва  цифра - номер  чейки, втора  цифра - номер обмотки трансформатора, когда число обмоток больше единицы. Такое же обозначение прин то и дл  напр жений, снимаемых с вторичных обмоток трансформаторов. Инвертор работает следующим образом . Блок 9 управлени  управл ет транзисторами однофазных  чеек 1-4, формиру  пр моугольные напр жени  на их вторичных обмотках. Временные диаграцош напр жений на вторичных обмотках трансформаторов и, U2, Uj, 04 сдвинуты по фазе относительно друг друга на угол 180/4 (фиг.2). Напр жени , сдвинутые на , обозначены через tflj, U, U, U. Исходна  п тифазна  система переменных напр жений пр моугольной формы и, и, и, и, uj посредством соответствукхцего соединени  вторичных обкюток трансформаторов (фиг.1) преобразуетс  в трехфазную

систему напр жений ступенчатой .

Линейное выходное, напр жение Одр образуетс  суммированием напр жений U , .,v U2-3 / 04-2 4-3Напр жение U. образуетс  суммированием напр жений U,

Линейнне выходные напр жени  Ug и получаютс  как разность напр жений ,.и со и и А в.

Выходное линейное напр жение U. имеет форму кривой, отличную от формы кривой двух других выходных линейных напр жений Ug(. и (фиг.З).

Равенство действук цих значений выходных линейных напр жений ид, К сА коэффивд1ентов гармоник выполн етс  при определенных соотношени х чисел витков вторичных обмоток трансформаторов инверторов.

Количественные характеристики предлагаемого преобразовател  приведены в таб . 1.

Предлагаемый инвертор позвол ет получать многоступенчатое перемеТнное напр жение с минимально возможным увеличением массы и габаритов .

1 Результаты сравнени  сведены в табл.2.

0

Из табл.2 видно, что при получении трехфазного напр жени , с коэффициентом гармоник Кг(31-23)%, Кг(15,5-11,5)%, Кг(11,5-9)% дл  построени  предлагаемого преобра5 зовател  требуетс  меньше однофазных  чеек соответственно на 2,1 и 2. Уменьшение количества  чеек позвол ет уменьшить массу и габариты, а также повысить надежность работы

0 инвертора.

IT а б л и ц а 1

г-э Г

IH

ad.

I

lA.

10 18

I .1

Шй -шг-г-ш

fc

Ц +lb-j

Ufr.

U/1.

JS Wtfc2l l

Число однофазных  чеек

S

Sj:|3 a:

-

W|. о,433V

Wfc2 в-З .

- 0,25wJ

W4.2 4-3 . 0,

0,3S4W5

0,191Wj

W5.2 Wff-3« eO,475W4

0

f e-2-W|-3 4-2 P бЛзбИ

,.,

ojeiw

W 2 40-3° .2-3 «

-2 2M54We

:Продолжение табл. 1

W,H W4.i«0,707W ,866Wj23%

a-l - «Or86611 .i-0,5W,

15,5% W. 0,866W.

,

Wa.iWvi o OTw 11,5%

W4.W.0,383W ,866Wj

,95Wf

-0872W ,S23W W5.W,.«0,308W W 0,866W

Таблица

1

УЗ

Щ :

фиг. i

Claims (1)

1. ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий S двухтактных преобразовательных ячеек с выходными трансформаторами и управляемыми ключами, цепи управления которых подключены к выходам блока управления, формирующего импульсы, взаимно сдвинутые на угол Т/S, а вторичные обмотки выходных трансформаторов соединены —cz>

   последовательно по схеме ЗИГЗАГ в каждой фазе, отличаю щийс я тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов, число преобразовательных ячеек S выбрано четным и большим двух, трансформатор первой ячейки имеет одну обмотку, трансформаторы всех остальных ячеек, кроме ячейки с номерами S/2+1имеют по три вторичные обмотки, ячейка с номером S/2+1 имеет одну вторичную обмотку, -отвод от средней точки которой через последовательно соединенные в ЗИГЗАГ вторичные обмотки всех остальных ячеек соединен с первым выходным выводом инвертора, а каждый крайний вывод через последовательно соединенные в ЗИГЗАГ вторичные обмотки всех батальных ячеек, кроме первой, сое' динен соответственно с вторым и ¹ третьим выходными выводами инвертора.

   A if