Способ получения квазисинусоидального ступенчатого выходного напряжения инвертора

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

9ЯО(зсю H 02 И 7/537 (21 ) 3304209/24-07 (22) 19.06.81 .(46,) 07 09.83 Бюл. М 33" (72) А. А. Черепов, (53) 621 314.58(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 788311, кл. H 02 M 7/537, 1971 °

2. Патент США И 3579081, кл. 321-9, 1972 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КВАЗИсиньсоидАльного ступенчАтого выход-. :

НОГО НАПРЯЖЕНИЯ ИНВЕРТОРА, при котором формируют основное прямоуголь- " ное переменное напряжение, имеющее . паузу на нуле .с каждой стороны полу . периода,.- и суммируют его с дополнительным переменным напряжением, имеющим влево и вправо, от.середины полу периода следующие друг за другом и равные::по ширине положительный импульс, паузу .на нуле отрицательный импульс и вновь положительный импульс, отличающийся тем, что с целью повышения качества выходного напряжения путем уменьшения содержа- ния третьей гармоники, указанную. паузу основного напряжения, а.также импульсы и паузу дополнительного напряжения формируют шириной, равной шестнадцатой части периода выходного напряжения, а соотношение амплитуд основного. и дополнительного напряже- Е

C ний принимают равным 1:0,242.

1 1О4О

Изобретение относится к электротехнике и може-, быть использовано для преобразования ;;остоянного напряжения в переменное синусоидальное напФ ряжение в системах электропитания и электропривода посредством инверторов.

Известен способ формирования квазисинусоидального ступенчатого выходного напряжения инвертора, при кото- 10 ром формируют основное прямоугольное напряжение с паузой на нуле с каждой стороны полупериода и суммируют его с одним или несколькими дополнительными переменными напряжениями, 15 имеющими. несколько пауз в каждой четверти полупериода fl) .

Недостаток указанного способа состоит в том, что при данном числе, дополнительных напряжений относитель- 20 но велики значения высших гармоник.

Например, при одном дополнительном напряжении коэффициент .гармоник равен 163 и в спектре присутствуют все высшие гармоники выше девятой. 25

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является спо. соб получения квазисинусоидального г ступенчатого напряжения, согласно которому формируют основное прямо30 угольное переменное напряжение, имеющее паузу на нуле с каждой стороны полупериода, и суммируют его с дополнительным переменным напряжени-. ем, имеющим влево и вправо от середины полупериода следующие друг за другом и равные по ширине положительный импульс, паузу на нуле,от-. рицательный импульс и вновь положительный импульс, причем ширина паузы основного напряжения принята

40 равной 30 эл.град., а ширина импульсов и паузы дополнительного напряжения 20 эл.град. при соотношении амплитуд основного и дополнительного напряжений 1:0,333 j2) .

Коэффициент гармоник выходного напряжения, получаемого при известном способе меньше, чем при способе (1), и равен 114.Кроме. того,присутствует значительная третья гармоника (около 104 ), что затрудняет фильтрацию.

Цель изобретения — повышение качества выходного напряжения инвертора путем уменьшения содержания третьей гармоники.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения ква-.

579 зисинусоидального ступенчатого выходного напряжения. инвертора формируют основное прямоугольное переменное напряжение, имеющее паузу на нуле с каждой стороны полупериl ода, и суммируют его с дополнительным переменным напряжением, имеющим влево и вправо от середины полупериода следующие друг за другом равные по ширине положительный импульс, паузу на нуле, отрицательный импульс и вновь положительный импульс; указанную паузу основного напряжения, а также импульсы и паузу дополнительного напряжения формируют шириной, равной шестнадцатой части периода выходного напряжения, а соотношение амплитуд основного и дополнительного напряжений принимают равным 1:0,242.

На фиг. 1 представлена схизма устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2- временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит тактовый генератор 1, распределитель 2 импульсов, состоящий из четырехразрядного делителя частоты и дешифратора,управляемые ключи, например транзисторы

3-6 основной инверторной ячейки, трансформатор 7 основной инверторной ячейки, диоды 8 и 9, транзисторы 1013 дополнительной инверторной ячейки. с трансформатором 14 и диодами 15 и

16, фильтр 17 и нагрузку 18.

Инвертор (фиг.l) работает следующим образом.

Импульсы тактового генератора 1 по даются на вход распределителя 2 импульсов, формируя на выходах входящего в него четырехразрядного делителя частоты синфазные импульсц 19-22 (фиг.2) частоты Sf, 4f, 2f и f соответственно, которые поступают на вхо ды дешифратора.Прямые импульсы 23-26 (фиг.2) и инверсные выходные импульсы дешифратора, входящего в состав распределителя импульсов, поступают на соответствующие входы дополнительной и основной инверторных ячеек, На выходе дополнительной инверторной ячейки формируются двуполярные симметричные относительно половины полупериода импульсы 27 повышенной часто ты с паузой на нуле, а на выходе основной инверторной ячейки Формируются двухполярные импульсы 28 с паузой на нуле Ы с обеих сторон полупериода, причем длительность пауз и симметричных относительно середины полу.

3 периода положительных и отрицательного импульсов дополнительной ячейкй а и .составляет 22,5 эл.град.

На выходе инвертора (на входе фильтра 17 ) формируется четырехсту » пенчатое напряжение 29 (фиг.2 ), равное сумме напряжений вторичных обмоток трансформаторов 7 и 14 дополнительной и основной инверторных ячеек. При соотношении коэффициентов . трансформации вторичных Обмоток трансформаторов дополнительной и основ-. ной инверторньа ячеек 0,242:1 четы040579 4 рех ступенчатая аппро ксимация квазисинусоидального выходного напряжения близка к оптимальной, коэффициент несинусоидальности менее 123, а величина третьей гармоники составляет 1,64, т.е. более, чем в шесть раз снижена по отношению к известному способу.

Кроме того, частота импульсов тактового генератора лишь в 8 раз больше

tO выхоаной частоты инвертора, а согласно известному способу указанная кратность частот равна 18, вследствие чего устройство управления инвертора существенно упрощается.

1040579

ВНИИПИ Заказ 6345/57 Тираж 687 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4