SU494831A1 - Трехфазный инвертор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к трехфазным инверторам , используемым в качестве вторичных ИСТОЧНИКОВ питани  электросистем транспортных средств и других объектов.

Известны трехфазные инверторы с трехступенчатой , близкой к синусоиде, формой кривой ВЫХОДНОГО напр жени , содержащие трехфазные мосты и силовые трансформаторы. Дл  получени  указанной формы выходного напр жени  инвертора в последнем осуществл ют разбивку СИЛОВОЙ части на несколько  чеек и соедин ют выходные обмотки трансформаторов этих  чеек по принципу «зиг-заг. Например , дл  получени  трехступенчатой формы ВЫСОКОГО напр жени  с используютс  два трехфазных моста трансформаторов и два трехфазных трансформатора. Габаритна  мощность СИЛОВЫХ трансформаторов такой системы составл ет примерно 110% мощности нагрузки.

Предлагаемый трехфазный инвертор с трехступенчатой формой кривой ВЫХОДНОГО напр жени  содержит, подобно известным, трехфазный мост ОСНОВНЫХ ключей, трехфазный мост дополнительных ключей и трансформаторы.

Особенностью предлагаемого инвертора, обеспечивающей приближение формы кривой ВЫХОДНОГО напр жени  к синусоиде и повышение надежности,  вл етс  то, что первичные обмотки трансформаторов соединены треугольником и подключены на выходе моста дополнительных ключей, а вторичные обмотки подключены на выходе моста основных ключей и соединены последовательно с нагрузкой.

На фиг. 1 представлена схема трехфазного инвертора; на фиг. 2 - график выходного напр жени  инвертора; на фиг. 3 - диаграмма СИЛОВЫХ ключей схемы.

Инвертор содержит шесть полностью управл емых ОСНОВНЫХ ключей 1-6, например транзисторов или тиристоров с принудительной коммутацией, образующих трехфазный мост, и шесть дополнительных ключей 7-12, также образующих трехфазный мост. На выходе моста дополнительных ключей 7-12 включены силовые трансформаторы 13-15, первичные обмотки которых соединены в треугольник , а вторичные обмотки включены последовательно с нагрузкой 16.

При коммутации основных ключей через полпериода (режим 1807180°) фазное напр жение на выходе основного моста имеет известный ВИД двухступенчатой кривой (пунктир

на фиг. 2) с . Добавл   п вычита  из этого напр жени  дополнительное напр жение , снимаемое с выхода трансформаторов 13-15 (заштрихованные участки на фиг. 2), получаем фазное напр жение на нагрузке

трехступенчатой формы с .

Дл  получени  дополнительных напр жений в необходимой пол рности и в необходимые моменты времени (фиг. За) управление вспомогательными ключами производитс  в соответствии с диаграммой (фиг. 36), на которой заштрихованные участки обозначают открытое состо ние ключа, а не заштрихованные участки - закрытое состо ние. Дл  обеспечени  работы на активно-индуктивную нагрузку каждый ключ должен обладать двусторонней проводимостью, например, путем шунтировани  транзистора или тиристора возвратным диодом.

Оптимальным отношением чисел витков обмоток трансформаторов 13-15  вл етс 

6,47, так как при этом полностью

исключаютс  все высшие гармоники с низкими пор дковыми номерами вплоть до И, а КНИ минимален и равен -16%. Габаритна  мош,ность силовых трансформа0 ,224 торов предлагаемой схемы составл ет- 0 ,32Рн, т. е. 32% мопхности нагрузки. Так как эквивалентна  частота перемагничивани  трансформаторов втрое превышает рабочую частоту инвертора, вес силовых трансформаторов предлагаемого инвертора почти в п ть раз меньше, чем в известном устройстве.

Особенно большие преимущества предлагаемый инвертор приобретает при выполнении его на бескорпусных силовых элементах и интегральных микросхемах, так как при этом вес инвертора в основном определ етс  весом силовых трансформаторов.

Предмет изобретени 

Трехфазный инвертор с трехступенчатой формой кривой выходного нанр лсени , содержаший мост основных ключей, мост дополнительных ключей, а также трансформат ; .ji, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  и уменьшени  габаритов, первичные обмотки упом нутых трансформаторов соединены треугольником и подключены на выходе моста

дополнительных ключей, а вторичные обмотки включены последовательно в цепь нагрузки основного моста, причем на вход каждой пары основных ключей управл ющие импульсы подаютс  с основной частотой, а на вход каждой

пары дополнительных ключей - с шестикратной , с реверсом фазы через каждые полпериода .

X

I Ю 72

1Г

У

I ч

,«

5

1.0

O. 0,26

д

1

W