SU819916A1 - Three-phase inverter - Google Patents

Three-phase inverter Download PDF

Info

Publication number
SU819916A1
SU819916A1 SU752308260A SU2308260A SU819916A1 SU 819916 A1 SU819916 A1 SU 819916A1 SU 752308260 A SU752308260 A SU 752308260A SU 2308260 A SU2308260 A SU 2308260A SU 819916 A1 SU819916 A1 SU 819916A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
phase
voltage
inverter
output
windings
Prior art date
Application number
SU752308260A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Самойлович Моин
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5374
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 Предприятие П/Я М-5374 filed Critical Предприятие П/Я М-5374
Priority to SU752308260A priority Critical patent/SU819916A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU819916A1 publication Critical patent/SU819916A1/en

Links

Description

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах электропитания и электропривода промышленных установок и транспортных средств.The invention relates to a conversion technique and can be used in power systems and electric drives of industrial plants and vehicles.

Известны трехфазные инверторы* преобразующие постоянное напряжение в трехфазное переменное напряжение с трехступенчатой формой выходного линейного напряжения* в которой наиниэшёй из высших гармоник является 11-ая. Инверторы этого типа содержат два трехфазных,моста ключевых элементов * между одноименными фазами которых включены дроссели* а отвод до обмотки дросселя связан с выходным зажимом инвертора. . .Three-phase inverters are known * converting direct voltage to three-phase alternating voltage with a three-stage form of output linear voltage * in which the 11th of the highest harmonics is the lowest. Inverters of this type contain two three-phase bridges of key elements * between the phases of the same name chokes are connected * and the tap to the winding of the inductor is connected to the output terminal of the inverter. . .

В инверторе такого типа [1] отвод выполнен от середины обмотки, что обеспечивает равномерную нагрузку всех ключей, но требуется включение в выходную цепь каждой данной фазы дополнительных обмоток дросселей двух других фаз.In an inverter of this type [1], the tap is made from the middle of the winding, which ensures a uniform load of all keys, but the inclusion of additional chokes of the chokes of two other phases in the output circuit of each given phase is required.

В инверторе [2] отвод несколько смещен от середины обмотки и используется в выходной цепи данной фазы только одна дополнительная обмотка дросселя смежной фазы.In the inverter [2], the tap is somewhat offset from the middle of the winding and only one additional coil of the adjacent phase inductor is used in the output circuit of this phase.

В инверторах [3,4] отвод обмотки • дросселя существенно смещен относительно середины (соотношение витков , участков обмотки 1:2,73) и испольэо-1 5 ван отличающийся от инверторов £1,2] порядок кокмутации ключей трехфазных мостов. При этом дополнительные обмотки дросселей отсутствуют.The inverters [3,4] • winding tap choke substantially offset relative to the middle (the ratio of turns of the winding sections 1: 2.73) and van ispoleo- May 1 characterized by inverters £ 1,2] three-phase bridge order kokmutatsii keys. There are no additional windings of chokes.

Во всех рассмотренных известных инверторах хороший спектральный обстав имеет только линейное напряжение. Поэтому в тех случаях, когда нагрузка инвертора несимметрична и для сохранения баланса выходных напряже15 ний имеется нулевой провод цепи нагрузки, требуемое качество выходного напряжения в указанных инверторах не обеспечивается - фазные напряжения имеют большое содержание высших 20 гармоник, начиная с третьей..In all the known inverters considered, a good spectral arrangement has only a linear voltage. Therefore, in cases where the inverter load is asymmetrical and there is a zero wire of the load circuit to maintain the balance of the output voltages, the required quality of the output voltage in these inverters is not ensured - phase voltages have a high content of higher than 20 harmonics, starting from the third ..

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является инвертор со смещенным отводом дросселя [4].Closest to the invention in technical essence is an inverter with an offset choke [4].

Цель изобретения - повышение качества выходного фазного напряжения.The purpose of the invention is to improve the quality of the output phase voltage.

Эта цель достигается тем, что в трехфазном инверторе, содержащем две преобразовательные ячейки, соответ30 ствующие фазы которых связаны че рез обмотки дросселей, имеющие каждая промежуточный отвод, связанный с одним из выходных выводов, каждый дросселё* снабжен двумя дополнительными обмотками, а промежуточный отвод дросселя соединен с соответствующим выходным выводом через согласнопоследовательно включенные дополнительные обмотки двух других фаз.This goal is achieved by the fact that in a three-phase inverter containing two converter cells, the corresponding phases of which are connected through the windings of reactors, each having an intermediate tap connected to one of the output terminals, each throttle * is equipped with two additional windings, and the intermediate tap of the inductor is connected with the corresponding output output through additional series windings of the other two phases.

На фиг.1 показана электрическая схема предлагаемого инвертора; на фиг.2 - диаграммы напряжений.Figure 1 shows the electrical circuit of the proposed inverter; figure 2 - diagram of stresses.

Инвертор содержит два трехфазных моста ключевых элементов (например, транзисторов) 1-12. Между одноименными выводами мостов (течки d-e,f-g h-i) включены дроссели 13,14,15. Отвод от обмотки дросселя W,( точки А1 , В1,С1) соединен с выходным зажимом инвертора (А,В,С) через дополнительные обмотки WN двух других фаз. Отвод выполнен несимметрично, и отношение витков участков dA' и Ае составляет 1:1,9, а соотношение витков W^:W< составляет 0,078:1.The inverter contains two three-phase bridges of key elements (for example, transistors) 1-12. Between the same outputs of the bridges (estrus de, fg hi), throttles 13,14,15 are included. The tap from the winding of the inductor W, (points A 1 , B 1 , C 1 ) is connected to the output terminal of the inverter (A, B, C) through additional windings W N of the other two phases. The tap is asymmetrical, and the ratio of the turns of the sections dA 'and Ae is 1: 1.9, and the ratio of the turns W ^: W <is 0.078: 1.

Нагрузка Z^ имеет нулевой провод, соединенный с нулевым выводом 0 источника питания.The load Z ^ has a neutral wire connected to the zero output 0 of the power source.

Инвертор работает следующим образом.The inverter operates as follows.

Ключевые элементы 1-12 переключаются с помощью схемы управления любого известного вида таким образом, что между точками d-i и нулем формируются напряжения Ujo -U<o, показанные на фиг.2, т.е. ключи 1-2,5-6, 9-10 переключаются через 180°, а остальные ключи дополнительно коммутируются при углах 30° и 150° каждого полупериода. Напряжения 11д»о , UB'Q ,Uc«0 при этом имеют двухступенчатую форму, а напряжения на дросселях , , 1)^ имеет вид, показанный на фиг.2. Так как выходное фазное напряжение Uдо = 0д10-ϋ|β·Uw, то'алгебраически суммируя указанные напряжения, получают трехступенчатую форму фазных напряжений ид0 , II ρ0 , Uco (фиг. 2 ). При указанных соотношениях чисел вит5 ков в полученных фазных напряжениях не содержится высших гармоник вплоть до 11-ой, а коэффициент искажений не превьшает 16%. Таким образом, предложенный инвертор имеет выходное напряжение высокого качества не только линейное, но и фазное, что расширяет его область применения, позволяя работать на сеть с несимметричной по фазам нагрузкой.The key elements 1-12 are switched using a control circuit of any known type in such a way that voltages Uj o -U < o are formed between points di and zero, shown in Fig. 2, i.e. the keys 1-2,5-6, 9-10 are switched through 180 °, and the remaining keys are additionally switched at angles of 30 ° and 150 ° of each half-period. The voltages 11e о o, U B Q Q , U c 0 0 in this case have a two-stage shape, and the voltages on the chokes, 1) ^ have the form shown in Fig. 2. Since the output phase voltage Udo = 0d1 0 -ϋ | β · U w , then summing the indicated voltages algebraically, we obtain a three-stage form of phase voltages id 0 , II ρ 0 , U co (Fig. 2). With the indicated ratios of the turns 5 numbers, the obtained phase voltages do not contain higher harmonics up to the 11th, and the distortion coefficient does not exceed 16%. Thus, the proposed inverter has a high-quality output voltage not only linear, but also phase, which expands its scope, allowing you to work on the network with a phase-asymmetrical load.

Claims (4)

Изобретение относитс  к преобраз вательной технике и может быть испо эовано в системах электропитапи  и электропривода промышленных установ и транспортных средств. Известны трехфазные инвертоцш, преобразующие посто нное напр жение в трехфазное переменное напр жение с трехступенчатой формой выходного линейного напр жени , в которой наи ниэшёй из высших гармоник  вл етс  11-а . Инверторы этого типа содержа два трехфазных моста ключевых элементов , между одноименными фазами которых включены дроссели, а отвод до обмотки дроссел  св зан с выходным зажимом инвертора. . . В инверторе такого типа 1 отво выполнен от середины обмотки, что обеспечивает равномерную нагрузку всех ключей, но требуетс  включение в выходную цепь каждой данной фазы дополнительных обмоток дросселей двух других фаз. В инверторе отвод несколько смешен от середины обмотки и исполь зуетс  в выходной цепи данной фазы только одна дополнительна  обмотка дроссел  смежной фазы. в инверторах 3,4j отвод обмотки дроссел  существенно смещен относительно середины (соотношение витков участков обмотки 1:2,73) и использован отличающийс  от инверторов Clr2j пор док кокмутации ключей трехфазных мостов. При этом дополнительные обмотки дросселей отсутствуют. Во всех рассмотренных известных инверторс1х хороший спектральный сбстав имеет только линейное напр жение. Поэтому в тех случа х, когда нагрузка инвертора несимметрична и дл  сохраненн  баланса выходных напр жений имеетс  нулевой провод цепи наг-° рузки, требуемое качество выходного напр жени  в указанных инверторах не обеспечиваетс  - фазные напр жени  имеют большое содержание высших гармоник, начина  с третьей,. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  инвертор со смещенным отводом дроссел  Цель изобретени  - повышение качества выходного фазного напр жени . Эта цель достигаетс  тем, что в трехфазном инверторе, содержащем две преобразовательные  чейки, соответствующие фазы которых св заны через обмотки дросселей, имеющие кажда  промежуточный отвод, св занный с одним из выходных выводов, каждый дросселБ снабжен двум  дополнительны1 | обмотками, а промежуточный отвод дроссел  соединен с соответству ющим выходным выводом через согласн последовательно включенные дополнительные обмотки двух других фаз. На фиг.1 показана электрическа  схема предлагаемого инвертораJ на фиг.2 - диаграммы напр жений. Инвертор содержит два трехфазных моста ключевых элементов (например, транзисторов) 1-12. Между одноименными выводами мостов (течки d-e,f-g h-i) включены дроссели 13,14,15. От вод от обмотки дроссел  W точки А в ,С ) соединен с выходным зажимом инвертора (А,В,С) через дополнитель ные обмотки WN двух других фаз. Отвод выполнен несимметрично, и отношение витков участков dA и Ае составл ет 1:1,9, а соотношение витков составл ет 0,078:1. Нагрузка Z( имеет нулевой провод, соединенный с нулевым выводом О источника питани . Инвертор работает следуюпшм образом . Ключевые элементы переключаютс  с помощью схемы управлени  любого известного вида таким образом, что между точками d-i и нулем формируютс  напр жени  Ujp io показанные на фиг.2, т.е. ключи 1-2,5-6, 9-10 переключаютс  через 180°, а осТсшьные ключи дополнительно коммутируютс  при углах 30° и 150° каждого полупериода. Напр жени  UAO со при этом имеют двухступенчатую форму , а напр жени  на дроссел х Ujg, ig имеет вид, показанный на фиг.2. Так как выходное фазное напр жение Ufto UAio-Ui U),, то алгебраически суммиру  указанные напр жени , полумают трехступенчатую форму фазных напр жений , U во со (фиг. 2 ). При указанных соотношени х чисел витков в полученных фазных напр жени х не содержитс  высших гармоник вплоть до 11-ой, а коэффициент искажений не превьвиает 16%. Таким образом, предложенный инвертор имеет выходное напр жение высокого качества не только линейное, но и фазное, что расшир ет его область применени , позвол   работать на сеть с несимметричной по фазам нагрузкой. Формула изобретени  Трехфазный инвертор, содержащий две преобразовательные  чейки, соответртвуюадие фазы которых св заны через обмотки дросселей, имекицие кажда  промежуточный отвод, св занный с одним из выходных выводов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества выходного фазного напр жени , каждый дроссель снабжен двум  дополнительными обмотками , а промежуточный отвод каждого дроссел  соединен с соответствующим выходным выводом через согласно-последовательно включенные дополнительные обмотки двух других фаз. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США W 3573602, кл. 321-9, 1971. The invention relates to conversion technology and can be used in electric power supply and electric drive systems of industrial plants and vehicles. Three-phase invertots are known that convert a constant voltage to a three-phase alternating voltage with a three-step output voltage, in which the highest harmonic is 11-a. Inverters of this type contain two three-phase bridges of key elements, between the same-phase phases of which the chokes are turned on, and the tap to the winding of the throttle is connected to the output terminal of the inverter. . . In this type of inverter 1, the otvo is made from the middle of the winding, which ensures that all switches are evenly loaded, but it is necessary to connect additional windings of the other two phases to the output circuit of each given phase. In the inverter, the tap is somewhat confused from the middle of the winding and only one additional winding of the adjacent phase is used in the output circuit of this phase. in inverters 3,4 j, the diversion of the windings of the throttles is significantly shifted relative to the middle (the ratio of turns of the winding sections is 1: 2.73) and the order of switching of the keys of three-phase bridges different from the Clr2j inverters is used. At the same time, there are no additional windings for chokes. In all the known inverters considered, a good spectral range has only linear voltage. Therefore, in those cases when the inverter load is asymmetrical and for the output voltage balance to be maintained there is a neutral conductor of the load-voltage circuit, the required quality of the output voltage in these inverters is not ensured - the phase voltages have a high content of higher harmonics, starting from the third, . The closest to the invention to the technical essence is an inverter with a displaced throttle outlet. The purpose of the invention is to improve the quality of the output phase voltage. This goal is achieved by the fact that in a three-phase inverter containing two converter cells, the corresponding phases of which are connected through windings of chokes, each having an intermediate tap connected to one of the output pins, each drop is equipped with two additional | windings, and the intermediate tap of the throttles is connected to the corresponding output terminal via consistently connected additional windings of the other two phases. Figure 1 shows the electrical circuit of the proposed Inverter J in Figure 2 - voltage diagrams. The inverter contains two three-phase bridges of key elements (for example, transistors) 1-12. Between the bridges of the same name (techs d-e, f-g h-i) chokes 13,14,15 are included. From the water from the windings of the throttles W to point A b, C) is connected to the output terminal of the inverter (A, B, C) through the additional windings WN of the other two phases. The tap is made asymmetrically, and the ratio of turns of sections dA and Ae is 1: 1.9, and the ratio of turns is 0.078: 1. The load Z (has a neutral wire connected to the zero output of the power supply. The inverter works in the following way. The key elements are switched using a control circuit of any known type so that the voltage Ujp io shown in Fig. 2 is formed between the points di and zero, i.e., the keys 1-2.5-6, 9-10 switch through 180 °, and the related keys additionally switch at angles of 30 ° and 150 ° of each half-period. The voltage of the UAO with a two-step form, and the voltage Drossel x Ujg, ig has the form shown in figure 2. ak as the output phase voltage Ufto UAio-Ui U) ,, then algebraically summing said voltage polumayut form three-phase voltage, U in w (FIG. 2). At the indicated ratios of the number of turns in the obtained phase voltages, there are no higher harmonics up to the 11th, and the distortion factor does not exceed 16%. Thus, the proposed inverter has a high quality output voltage, not only linear, but also phase, which expands its field of application, allowing it to operate on a network with a phase-asymmetrical load. The invention is a three-phase inverter containing two converter cells, the respective phases of which are connected through the windings of chokes, each intermediate tap connected to one of the output terminals, characterized in that, in order to improve the quality of the output phase voltage, each choke is equipped with two additional windings, and the intermediate tap of each drossel is connected to the corresponding output terminal through the additional windings of the other two phases, sequentially connected in series. Sources of information taken into account in the examination 1.US Patent W 3573602, cl. 321-9, 1971. 2.Патент США № 3838331, кл. 321-9К, 1974.. 2. US patent number 3838331, cl. 321-9K, 1974 .. 3.Патент Франции Ю 2115401, кл. Н 02 М 7/00, 1972. 3. The patent of France Yu 2115401, cl. H 02 M 7/00, 1972. 4. Патент США № 3781635, кл. 321-9, 1973 (прототип).4. US Patent No. 3781635, cl. 321-9, 1973 (prototype). % fo% fo VyVy Що VScho V % VM% VM
SU752308260A 1975-12-29 1975-12-29 Three-phase inverter SU819916A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752308260A SU819916A1 (en) 1975-12-29 1975-12-29 Three-phase inverter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752308260A SU819916A1 (en) 1975-12-29 1975-12-29 Three-phase inverter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU819916A1 true SU819916A1 (en) 1981-04-07

Family

ID=20643584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU752308260A SU819916A1 (en) 1975-12-29 1975-12-29 Three-phase inverter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU819916A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5455759A (en) Symmetrical, phase-shifting, fork transformer
RU185666U1 (en) MULTI-PHASE VESSEL ELECTRIC MOVEMENT SYSTEM
SU819916A1 (en) Three-phase inverter
SU1001380A1 (en) Ac voltage-to-dc voltage converter
SU560309A1 (en) Three phase inverter
SU997207A1 (en) Three-phase inverter
GB2175757A (en) Power controlled 3-phase rectifier DC supply
SU961074A1 (en) Compensated 24-phase converter set
SU1319208A1 (en) D.c.voltage-to-a.c.voltage converter
SU813625A1 (en) Ac-to-dc voltage converter
SU1142878A1 (en) Adjustable a.c.voltage-to-d.c.voltage converter
RU1778897C (en) Ac -dc voltace converter
SU1614090A1 (en) Propeller shaft electric drive
SU836743A1 (en) Method and device for shaping output voltage of three-phase inverter
SU1636963A1 (en) Three-phase ac-to-ac voltage converter
SU1234937A1 (en) One-phase inverter
SU584416A1 (en) Three-phase inverter for supplying zero-wire load
SU1376199A1 (en) Three-phase inverter with quasi-sine output voltage
SU758443A1 (en) Multi-phase dc-to-ac voltage converter
SU771825A1 (en) Converter of dc voltage into multi-step phase ac voltage
SU855902A1 (en) Three-phase inverter
SU1251259A1 (en) Three-phase a.c.voltage-to-d.c.voltage converter
SU1094024A1 (en) Device for adjusting three-phase voltage
SU1555784A1 (en) Three-phase frequency doubler
SU1206935A1 (en) Three-phase inverter