SU1131000A2 - Трехфазный инвертор - Google Patents

Abstract

ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР по авт,св, № 1070676, отличаю щ и и с   тем, что, с целью повышени  качества выходного напр жени  путем уменьшени  коэффициента гармоник- , в первую  чейку и  чейку с номером (/2 +1) введено по транзисторному ключу, коллектор которого под-, ключен к средней точке первичной обмотки выходного трансформатора, эмиттер через диоды подключен к концам этой первичной обмотки, а в блок управлени  введены формирователь импулЬсов длительностью ( ТГ - 2/3 /S ), выходы которого соединены с управл ющими входами ключей  чеек, и формирователь импульсов длительностью-эгЗ , выходы которого соединены с базами вновь введенных транзисторных ключей . с (Л

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах электропитани  и электропривода дд  преобразовани  посто нного напр жени  в трехфазное перемен- s ное посредством инверторов. По основному авт.св. № 1070676 и вестен трехфазный инвертор, содержа щий S двухтактных преобразовательных  чеек с выходными трансформаторами и управл емыми ключами, цепи управлени  которых подключены к вых дам блока управлени , формирующего импульсы, взаимно-сдвинутые на. угол 11/S а вторичные обмотки соедине ны последовательно по схеме зигзаг в каждой фазе, причем число преобразовательных  чеек р выбрано четным и большим двух, трансформатор первой  чейки имеет одну вторичную обмотку, трансформаторы всех остальных  чеек, кроме  чейки под но мером Р /2+1, имеют по три вторичные обмотки,  чейка с номером |/2+1 имеет одну вторичную обмотку отвод от средней точки которой через последовательно соединенные в зигзаг вторичные, обмотки всех остальных  чеек соединен с первым выходным выводом инвертора, а каждьй.крайний вывод через последовательно соединенные в зигзаг вторичные обмотки всех остальных  чеек, кроме первой, соединены соответственно с вторым и третьим выходными вьшодами инвертора . Выходное напр жение данного извес ного инвертора при числе  чеек S 4,6,8 и 10 имеет коэффициент гар МОНИК линейного выходного напр жени  23J 15,5, 11,5 и 9 соответственно 1 Цель изобретени  - повьпиение качества выходного напр жени  путем уменьшени  Коэффициента гармоник при данном количестве  чеек. Эта цель достигаетс  тем, что в /трехфазном инверторе в первую  чейку и  чейку с номером ( S/2 +1) введено по транзисторному ключу,коллектор которого подключен к средней точке йервичной обмотки выходного трансформатора , эмиттер через диоды соеди ней с концами этой первичной обмотки а в блок управлени  введены формирователь импульсов длительностью ), выходы которого соединены с управл ющими входами ключей указанных  чеек, и формирователь импульсов длительностью 5Tyj5 , выходы которого соединены с базами вновь введенных транзисторных ключей.

Такое решение обеспечивает получение коэффи диента гармоник 17J 12, 10,5J 8,5 без увеличени  числа преобразовательных  чеек. На фиг.1 показана силова  часть описываемого инвертора, построенного дл  примера на четырех преобразовательных  чейках, на фиг.2 временные диаграммы выходных напр жений  чеек, на фиг.3 - форма кривых выходных линейных напр жений инвертора . Трехфазный инвертор состоит из двухтактных преобразовательных  чеек 1-4 с выходными трансформаторами 5-8, выполнен на транзисторах 9-16, которые управл ютс  импульсами напр жени , имеющими соответственно сдвиг по фазе в.45 и формируемые блоком 17 управлени . Транзисторы  чеек работают в ключевом режиме. Длительность открытого состо ни  транзисторов  чеек 2 и 4 равна половине периода переключени  . Длительность открытого состо ни  тра нзисторов  чеек 1 и 3 меньше половины периода переключени  на 30 за счет того, что импульсы управлени  этих транзисторов имеют в начале и конце нулевые паузы в- 15° . Дл  получени  таких HMnyjibcoB служит формирователь 18. В  чейках 1 и 3 транзисторы 19 и 20 коллекторами соединены сб средними точками первичных обмоток, а эмиттерами - через диоды 21-24 с конца- ми первичных обмоток. На базытранзисторов 19, 20, 13 и 14 поступают импульсы управлени  длительности в 15° , которые формируютс  в формирователе 25. По времени эти импульсы поступают на базы в момент паузы, приход щейс  на конец импульсов управлени  ключами  чеек. Инвертор работает следующим образом . Синхронизированна  работа транзисторов 9, to и 19,  чейки 1 и транзисторов 13, 14 и 20  чейки 3 позвол ет получить на выходных обмотках напр жение с паузой (Ц ,1/3 на фиг.2). Формирователи 18 и 25  вл ютг с  составными част ми блока 17 управлени . Первичные обмотки трансформаторов имеют одинаковое коли .честно витков W. Трансформаторы 5 . и 7 имеют по одной вторичной обмотке с числами витков соответственно VVll и VVs причем вторична  обмотка трансформатора 7 имеет.среднюю точку 0. Трансформаторы 6 и 8 имеют по три вторичные обмотки с числами

витков W.,, W4-2 ,г-з ,4-i.i:,4-b

Временные диаграммы напр жений вторичных обмотках трансформаторов  чеек Ц Uij приведены на фиг . 2 (напр жение , имеющее сдвиг в 180, обозначено ,и ). Исходна  п тифазна  система переменных напр жений пр моугольной формы U-f UjjUjj Ui( посредством соответствукщего соединени  вторичйых обмоток трансформаторов (фиг.1) преобразуетс  в трехфазную систему напр жений ступенчатой формы (фиг.З)

В табл.1 представлены некоторые качественные характеристики за вл емго инвертора, в том числе и соотношени  витков вторичных обмоток, при которых выполн етс  равенство деиствующих значений выходных линейных

напр жений/., (jfec , (Jen (фиг. 3) . Качество выходного напр жени  выше, а коэффициент гармоник при данном числе  чеек меньше, чем в известном трехфазном инверторе.

С другой стороны предложенный трехфазный инвертор позвол ет получить многоступенчатое переменное напр жение с заданным коэффициентом гармоник при меньшем числе  чеек, т.е. с меньшими массой и габаритами. Это нагл дно видно из результатов сравнени  трехфазных инверторов, приведенных в табл.2.

При получении трехфазного напр жени  с коэффициентом гармоник Kf. (23-17),- (15,5-12,5); (11,5-10,5) (9-8,5),щзедлагаемый инвертор имеет на две преобразовательные  чейки меньше, чем известный. В указанных случа х получаемый выигрыш в массе и габаритах существенно больше некоторого увеличени  массы и габаритов инвертора при введении транзисторных ключей в  чейки и формирователей в блок управлени .

tfl

. a

s

5 j

ID

(fl f-f

Таблица 2

ЧАЙ

г

Ч г

рГ

,-г г-з- ,-з IT