SU788311A1 - Method of obtaining predetermined shape of inverter output voltage curve - Google Patents
Method of obtaining predetermined shape of inverter output voltage curve Download PDFInfo
- Publication number
- SU788311A1 SU788311A1 SU701524949A SU1524949A SU788311A1 SU 788311 A1 SU788311 A1 SU 788311A1 SU 701524949 A SU701524949 A SU 701524949A SU 1524949 A SU1524949 A SU 1524949A SU 788311 A1 SU788311 A1 SU 788311A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- inverter
- output
- cells
- additional
- voltage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Description
Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к инверторам, используемым в качестве вторичных источников питания- систем автоматики и электропривода, преобразующим постоянное напряжение в переменное напряжение с формой, близкой к синусоидальной.The invention relates to a conversion technique, in particular to inverters used as secondary power sources — automation and electric drive systems that convert direct voltage to alternating voltage with a shape close to sinusoidal.
Для получения многоступенчатой формы выходного напряжения инверторы выполняют в виде нескольких инверторных ячеек, выходные напряжения которых суммируют.To obtain a multistage form of the output voltage, the inverters are made in the form of several inverter cells, the output voltages of which are added up.
Известен способ формирования напряжения , при котором на выходе указанных ячеек формируют прямоугольные напряжения, а сигналы управления ячейками взаимосдвигают по фазе.A known method of generating voltage, in which the output of these cells form a rectangular voltage, and the control signals of the cells are offset in phase.
В таком инверторе ячейки имеют выходные трансформаторы, установленная мощность которых превышает мощность нагрузки. Кроме того, количество ячеек при таком способе формирования достаточно велико, например для получения трехступенчатой формы требуется шесть ячеек, а для шестиступенчатой формы - двенадцать ячеек [11 и [2].In such an inverter, the cells have output transformers whose installed power exceeds the load power. In addition, the number of cells with this method of formation is large enough, for example, to obtain a three-stage form, six cells are required, and for a six-step form, twelve cells [11 and [2].
Известен также способ формирования многоступенчатого напряжения на выходе инвертора, состоящего из нескольких инверторных ячеек, при котором на выходе каждой ячейки формируют прямоугольное напряжение с паузами на нуле различной длительности [з].There is also a method of forming a multi-stage voltage at the output of an inverter, consisting of several inverter cells, in which a rectangular voltage is generated at the output of each cell with pauses at zero of various durations [h].
По отношению к известным способам при этом уменьшается установленная мощность трансформаторов и ключей ячеек, так как исключается встречное включение выходов ячеек и возникающая при этом бесполезная возвратная передача энергии из цепи нагрузки в источник питания. Однако так же, как и в предыдущем случае, количество ячеек велико, что увеличивает массу и снижает КПД инвертора.In relation to the known methods, the installed power of the transformers and the cell switches is reduced, since the on-board switching of the cell outputs and the resulting useless return transmission of energy from the load circuit to the power source are eliminated. However, as in the previous case, the number of cells is large, which increases the mass and reduces the efficiency of the inverter.
Цель изобретения - снижение массо-габаритных показателей и повышение КПД.The purpose of the invention is the reduction of mass and overall indicators and increased efficiency.
Цель достигается тем, что для получения заданной формы кривой выходного напряжения инвертора, симметричной относительно середины полупериода, при котором на выходе основной и К дополнительных инверторных ячеек формируют двухполярные симметричные относительно середины полупе риода прямоугольные импульсы с паузой на нуле с каждой стороны полу периода, имеющие длительность соотдетственно с1ос,и.'иэл.град., где К - номер дополнительной ячейки, а затем суммируют эти импульсы, произ? водят формирование дополнительных пауз на нуле в каждом полупериоде импульсов на выходе дополнительных ячеек, причем каждая из этих пауз имеет длительность (¾ эл.град. и расположена на расстоянии эл.град. от соответствующего фронта указанного импульса до ближайшей границы паузы. В конкретном случае трехступенчатой формы выходного напряжения используется одна дополнительная ячейка, а углы d-ocH^P-i = 7Г принимаются •равными 30 эл.град, , а угол cL ι равным нулю, в случае шестиступенчатой формы выходного напряжения используются?· i'pii дополнительные ячейки, а углы прзнимйются равными ~ 7) 2= (f2,~1 - эл. гр ад. с ( -- p.j — 'З 4 — 3 0 эл.град., 1¾¾--45 эл.град., а угол d( равным нулю.The goal is achieved in that in order to obtain a given shape of the output voltage curve of the inverter, symmetrical with respect to the middle of the half-cycle, at the output of the main and K additional inverter cells, bipolar rectangular pulses are generated, symmetrical with respect to the middle of the half-cycle, with a pause at zero on each side of the half-period, having a duration respectively, with 1 os , and .'iel.grad., where K is the number of the additional cell, and then these pulses are summed, lead to the formation of additional pauses at zero in each half-cycle of pulses at the output of additional cells, each of these pauses having a duration (¾ electric grad. and located at a distance of electric grad. from the corresponding front of the specified pulse to the nearest border of the pause. In the specific case, there is a three-stage output voltage form is used, one additional cell, and corners d-ocH ^ Pi = 7D taken • el.grad equal to 30, and cL ι angle equal to zero, if the output voltage six forms are used? · i'pii additionally th cell, and equal angles prznimyyutsya ~ 7) 2 = (f2, ~ 1 - e t al c (-.. pj - 'H 4 -. 3 0 el.grad, 1¾¾ - 45 el.grad as well. angle d ( equal to zero.
данный способ позволяет уменьшить количество ячеек по отношению к известному способу за счет многократного на протяжении полупериода участия выходного напряжения каждой дополнительной ячейки в формировании выходного напряжения инвертора. Тем самым снижается масса и габариты и повышается КПД инвертора.This method allows to reduce the number of cells in relation to the known method due to the multiple during the half-period of participation of the output voltage of each additional cell in the formation of the output voltage of the inverter. This reduces the weight and dimensions and increases the efficiency of the inverter.
На фиг. 1 (а, б) показана схема, реализующая предлагаемый способ при формировании трехступенчатого напряжения, ч диаграммы основных напряжений этой схемы; на фиг.. 2 (а, б) то «о, жри формировании шестиступенчатого напряжения.In FIG. 1 (a, b) shows a circuit that implements the proposed method when forming a three-stage voltage, h diagram of the main stresses of this circuit; in Fig. 2 (a, b) then "oh, eat the formation of a six-step voltage.
Инвертор (фиг. 1, а) содержит основную мостовую инверторную ячейку на управляемых ключах (транзисторах, тиристорах и т.п.) 1-4 и дополнительную полумостовую инверторную ячейку ,на ключах 5 и 6. На выход моста, образованного ключами 1,2,5,6, включен трансформатор 7, вторичная обмотка которого соединена последовательно с выходом основного моста, образуя цепь для питания -нагрузки 8.The inverter (Fig. 1, a) contains the main bridge inverter cell on controlled keys (transistors, thyristors, etc.) 1-4 and an additional half-bridge inverter cell, on keys 5 and 6. To the output of the bridge formed by keys 1,2 , 5,6, a transformer 7 is turned on, the secondary winding of which is connected in series with the output of the main bridge, forming a circuit for supplying load 8.
г.!Т',-'ти получают сигналы управления UxjriP -i’ иУЛ|-.г;- U-ifly.ъ > имеющие вид,показавшей на фиг'. 1,6, и формируемые в устройстве, управления (на фиг. 1 не показано), содержащем задающий генератор и распределитель импульсов любого известного вида. При коммутации ключей на выходе основного моста образуется прямоугольное двухполярное напряжение Uc с паузами на нуле длительностью cZocB.= 30 эл.град. с каждой стороны полупериода, а на выходе трансформатора 7 - напряжение 11( с дополнительными паузами на нуле длительностью (1'4 - 30 эл.град. на расстоянии 30 эл.град. Суммарное •напряжение на нагрузке имеет трехступенчатую форму с коэффициентом.g! T ', -' t and receive control signals UxjriP -i ' and UL | -.g ; - Ui fl y.b> having the view shown in FIG. 1.6, and formed in the device, control (in Fig. 1 is not shown), containing a master oscillator and a pulse distributor of any known type. When the keys are switched, a rectangular bipolar voltage Uc is formed at the output of the main bridge with pauses at zero with duration cZocB. = 30 electric city on each side of the half-cycle, and at the output of the transformer 7 - voltage 11 (with additional pauses at zero duration (1'4 - 30 electrical degrees at a distance of 30 electrical degrees. Total • the voltage at the load has a three-stage form with a coefficient.
искажений 16% и содержит высшие гармоники только с порядковым номером м = 12η ± 1, где η = 1,2,3,... и т.д.distortion 16% and contains higher harmonics only with serial number m = 12η ± 1, where η = 1,2,3, ... etc.
Аналогичным путем может быть выполнен инвертор с любым числом ступеней в форме выходного напряжения. Например, на фиг. 2 показан инвертор с шестиступенчатой формой Uh? содержащий основную мостовую инверторную ячейку на ключах 9-12 и три дополнительных полумостовых инверторных ячеек на ключах 13-18,на выходе которых включены трансформаторы 19-21. Распределение импульсов управления, подаваемых на ключи инвертора, выполнено таким образом, чтобы на вторичных обмотках трансформаторов 19-21 формировались напряжения U.^ , U и U-j, показанные на фиг. 26. На выходе инвертора формируется шестиступенчатое напряжение = Uo+ Uρ + 0^ + U-j (фиг. 2,6), имеющее коэффициент искажений 7,5% и содержащее высшие гармоники только с порядковым номером m = 2 4 η .- 1 , где η = 1,2,3··· и т.д., т.е. с наиниэшей 25-ой гармоникой .In an analogous way, an inverter with any number of stages in the form of an output voltage can be made. For example, in FIG. 2 shows an inverter with a six-speed form Uh? containing the main bridge inverter cell on keys 9-12 and three additional half-bridge inverter cells on keys 13-18, at the output of which transformers 19-21 are included. The distribution of control pulses supplied to the inverter keys is made in such a way that voltages U. ^, U and Uj shown in FIG. 26. A six-step voltage = U o + Uρ + 0 ^ + Uj is formed at the inverter output (Fig. 2.6), having a distortion coefficient of 7.5% and containing higher harmonics with only serial number m = 2 4 η .- 1, where η = 1,2,3 ···, etc., i.e. with the 25th harmonic.
Преимущество предлагаемого спо-1 соба состоит в уменьшении количества дополнительных ячеек, а именно: для формирования трехступенчатой кривой (фиг. 1,6) при известном способе требуется две дополнительные ячейки, а при предлагаемом способеодна; для формирования шестиступенчатой кривой (фиг. .2,б) требуется соответственно пять и три дополнительных ячейки. Если уровень выходного напряжения позволяет выполнить основную ячейку . бестрансформаторной, как показано на ’фиг. 1,а и на фиг. 2.а, то при предлагаемом способе уменьшается расчетная мощность выходных трансформаторов дополнительных ячеек по отношению к известным способам в 2-5 раз. Это видно из фиг. 1,6 и фиг. 2(б при сопоставлении заштрихованной (проходящей через трансформгиоры), и незаштрихованной (бестрансформаторной) площади кривой выходного напряжения.The advantage of the proposed method-1 soba is to reduce the number of additional cells, namely: for the formation of a three-stage curve (Fig. 1,6) with the known method requires two additional cells, and with the proposed method one; for the formation of a six-step curve (Fig.. 2, b), five and three additional cells are required, respectively. If the output voltage level allows you to run the main cell. transformerless, as shown in 'FIG. 1a and FIG. 2.a, then, with the proposed method, the design power of the output transformers of the additional cells is reduced 2-5 times with respect to the known methods. This can be seen from FIG. 1.6 and FIG. 2 ( b when comparing the hatched (passing through transformers) and the unshaded (transformerless) area of the output voltage curve.
Вследствие’указанных преимуществ уменьшается масса и габариты инвертор;-! и повышается КПД.Due to these advantages, the weight and dimensions of the inverter are reduced; -! and efficiency increases.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU701524949A SU788311A1 (en) | 1970-10-06 | 1970-10-06 | Method of obtaining predetermined shape of inverter output voltage curve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU701524949A SU788311A1 (en) | 1970-10-06 | 1970-10-06 | Method of obtaining predetermined shape of inverter output voltage curve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU788311A1 true SU788311A1 (en) | 1980-12-15 |
Family
ID=20461289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU701524949A SU788311A1 (en) | 1970-10-06 | 1970-10-06 | Method of obtaining predetermined shape of inverter output voltage curve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU788311A1 (en) |
-
1970
- 1970-10-06 SU SU701524949A patent/SU788311A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4680690A (en) | Inverter for use with solar arrays | |
US3477010A (en) | Synthetic wave three phase alternating current power supply system | |
US9722427B2 (en) | Modular inverter system | |
SU788311A1 (en) | Method of obtaining predetermined shape of inverter output voltage curve | |
GB1191938A (en) | Electrical Apparatus for Converting Alternating/Direct Current | |
Kashif et al. | A multilevel inverter topology with reduced number of switches | |
SU944027A1 (en) | Dc voltage-to-three-phase ac voltage converter | |
RU148288U1 (en) | HIGH POWER HIGH POWER FREQUENCY CONVERTER WITH ACTIVE RECTIFIERS | |
SU1046876A1 (en) | Method of converting constant voltage to multister voltage | |
SU944025A1 (en) | Dc voltage-to-multistep ac voltage converter | |
RU2470449C1 (en) | Three-phase reversible sign-changing frequency converter driven by network | |
Yang et al. | A study of TNPC type single-phase 5-level inverter for energy storage system | |
SU550747A1 (en) | Inverter with multistage output voltage | |
Dalei et al. | Performance Analysis of Single Phase Multilevel Inverter Using dsPIC30F2010 Microcontroller | |
RU2537506C2 (en) | Multilevel step-up converter of dc voltage to three-phase voltage of industrial frequency | |
RU2172057C2 (en) | Voltage inverter having low higher harmonic content | |
SU838971A1 (en) | Self-sustained voltage inverter | |
SU1156227A2 (en) | Converter of d.c.voltage to quasi-sinusoidal three-phase voltage | |
SU752747A1 (en) | Self-sustained voltage inverter control method | |
SU741391A1 (en) | Method of control of dc-to-ac voltage converter | |
SU765980A1 (en) | Method of shaping staircase sinusoid-approximating inverter output voltage | |
Bhandari et al. | THD assessment of cascade H-bridge multi-level inverter | |
SU983945A1 (en) | Dc voltage to three-phase quasisinusoidal voltage converter | |
Thirumurugan et al. | FPGA based New Model Multi-level Inverter | |
SU917283A1 (en) | Dc-to-three-phase ac voltage converter |