Устройство управления трехфазным инвертором

 

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ ИНВЕРТОРОМ, содержащее пересчетную схему на четырех ячейках , выполненных по несимметричной автогенераторнай схеме с выходным трансформатором с дополнительной обмоткой, первичная обмотка которого имеет средний вывод, делящий ее витки в соотношении 1:2, подключенный к первому питающему выводу, крайние выводы первичной обмотки через транзисторы подключены к второму питающему выводу, к которому подключены разноименные выводы двух базовых обмоток, другие выводы которых через резисторы подключены к базам транзисторов собственной ячейки , задающий генератор, соединенный с двумя делителями частоты с трансформаторным выходом, соединенными между собой, выходная обмотка трансформатора первого делителя частоты средним выводом через резистор подключена к второму питающему выводу, первым крайним выводом соединена с первым выводом, дополнительной обмотки первой ячейки, а вторьм крайним выводом - с первьм выводом дополнительной обмотки второй ячейки , базы первых транзисторов нечетных ячеек соединены через диоды с вторыми выводами допапнительных обмоток последующих ячеек, базы вторых транзисторов четных ячеек соединены через диоды с вторыми выводами дополнительных обмоток предьщущих ячеек, два транзистора и два резистора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных характеристик и надежности его благодаря И1.;ючению одной ячейки и одного выходного трансформатора ячейки, в него введены вторая дополнительная обмотка на каждом трансформаторе ячеек и две дополнительные обмотки на выходном трансформаторе второго делителя частоты, первые выводы которых подключены соответственно к первому и второму В1 тодам выходной обмотки трансформатора первого делителя частоты, а вторые выводы к эмиттерам указанных транзисторов и через резисторы и две последовательно соединенные вторые дополнительные обмотки соответственно второй , третьей, четвертой и первой ячеек к базам тех зке транзисторов, коллектор первого из которых соединен через встречно включенные дио-ды с базами второго транзистора первой ячейки и первого транзистора четвертой ячейки, коллектор второго транзистора соединен через встречно включенные диоды с базами первого транзистора второй ячейки и второго транзистора третьей ячейки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D Н 02 P 13/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БИЬЛИОТ1 : .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3445844/24-07 (22) 31.05.82 (46) 07.08.84. Бюл. № 29 (72) В.P. Бирюков (53) 621. 314. 25 (088.8) (56) 1. Хасаев О.И. Транзисторные преобразователи напряжения и частоты. М., "Наука", 1966, с. 127.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 801207, кл. Н 02 М 7/515, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3350825/24-07, кл. Н 02 P 13/18, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ

ТРЕХФАЗНЫМ ИНВЕРТОРОМ, содержащее пересчетную схему на четырех ячейках, выполненных по несимметричной автогенераторной схеме с выходным трансформатором с дополнительной обмоткой, первичная обмотка которого имеет средний вывод, делящий ее витки в соотношении 1:2, подключенный к первому питающему выводу, крайние выводы первичной обмотки через транзисторы подключены к второму питающему выводу, к которому подключены разноименные выводы двух базовых обмоток, другие выводы которых через резисторы подключены к базам транзисторов собственной ячейки, задающий генератор, соединенный с двумя делителями частоты с трансформаторным выходом, соединенными между собой, выходная обмотка трансформатора первого делителя частоты средним выводом через резистор подключена к второму питающему выводу, первым крайним выводом соединена с первым выводом. дополнительной обмотки первой ячейки, а вторым

„,SU„„1107248 А крайним выводом — с первым выводом дополнительной обмотки второй ячейки, базы первых транзисторов нечетных ячеек соединены через диоды с вторыми выводами дополнительных обмоток последующих ячеек, базы вторых транзисторов четных ячеек соединены через диоды с вторыми выводами дополнительных обмоток предыдущих ячеек, два транзистора и два резистора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных характеристик и надежности его благодаря и. ;ючению одной ячейки и одного выходного трансформатора ячейки, в него введены вторая дополнительная обмотка на каждом трансформаторе ячеек и две дополнительные обмотки на выходном трансформаторе второго делителя частоты, первые выводы которых подключены соответственно к первому и второму выводам выходной обмотки трансформатора первого делителя частоты, а вторые выводы— к эмиттерам указанных транзисторов и через резисторы и две последовательно соединенные вторые дополнительные обмотки соответственно второй, третьей, четвертой и первой ячеек к базам тех же транзисторов, коллектор первого из которых соединен через встречно включенные диоды с базами второго транзистора первой ячейки и первого транзистора четвертой ячейки, коллектор второго транзистора соединен через встречно включенные диоды с базами первого транзистора второй ячейки и второго транзистора третьей ячейки.

30

40

55

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам управления преобразователями электрической энергии, и может быть использовано при управлении трехфазными инверторами импульсами длительностью

120 эл. град.

Известны устройства управления, например, содержащие задающий генератор с выходным трансформатором, выходные обмотки которого подключены к трехфазному формирователю, выполненному на трех автогенераторных ячейках с трансформаторным выходом (1 1.

Однако на вьгходных обмотках трансформаторов формируется симметричное напряжение, сдвинутое на

120 эл. град. одно относительно другого. Для получения несимметричных управляющих импульсов необходимо наличие пересчетного кольца, которое усложняет устройство и снижает его надежность.

11звестен трехфазный инвертор, в котором блок управления выполнен в виде пересчетного кольца с синхронизацией от задающего генератора (2 3.

Недостатком данного устройства является сложность и, как следствие, низкая надежность блока управления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство управления трехфазным инвертором, содержащее пересчетную схему на шести ячейках, выполненных по несимметричной автогенераторной схеме с выходным трансформатором с дополнитепьной обмоткой, первичная обмотка которого имеет средний вывод, делящий ее витки в соотношении 1:2, подключенный к первому питающему выводу, крайние выводы первичной обмотки через транзисторы подключены к второму питающему выводу, к которому подключены разноименные выводы двух базовых обмоток, другие выводы которых через резисторы подключены к базам транзисторов собственной ячейки, задающий генератор с трансформаторным выходом, средний вывод выходной обмотки которого соединен через резистор с вторым питающим выводом, первый крайний ее вывод соединен с первыми выводами дополни07248 2 тельных обмоток трансформаторов нечетных, а второй ее вывод с первыми выводами дополнительных обмоток трансформаторов четных ячеек, второй вывод дополнительной обмотки всех ячеек соединен через диоды с базой первого транзистора предыдущей и базой второго транзистора последующей ячейки (3 ).

10 Недостатком известного устройст— ва является наличие большого количестна моточных изделий и транзисторов, что снижает массогабаритные показатели и надежность ус тр ойства.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей и надежности путем исключения одной ячейки и одного трансформатора ячейки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве управления трехфазным инвертором, содержащем пересчетную схему на четырех ячейках, выполненных по несимметричной автогенераторной схеме с выходным трансформатором с дополнительной обмоткой, первичная обмотка которого имеет средний вывод делящий ее витки в соотношении 1:2, подключенный к первому питающему выводу, крайние выводы первичной обмотки через транзисторы подключены к.второму питающему выводу, к которому подключены разноименные выводы двух базовых обмоток, другие выводы которых через резисторы подключены к базам транзисторов собственной ячейки, задающий генератор, соединенный с двумя делителями частоты с трансформаторным выходом, соединенными между собой, выходная обмотка трансформатора первого делителя частоты средним выводом через резистор подключена к второму питающему выводу, первым крайним выводом соединена с первым выводом дополнительной обмотки первой ячейки, а вторым крайним выводом — с первым выводом дополнительной обмотки второй ячейки, базы первых транзисторов нечетных ячеек соединены через диоды с вторыми выводами дополнительных обмоток последующих ячеек, базы вторых транзисторов четных ячеек соединены через диоды с вторыми выводами дополнительных обмоток предыдущих ячек, два транзистора, два резистора, введены вторая дополни1107248

35 тельная обмотка на каждом трансформаторе ячейки и две дополнительные обмотки на выходном трансформаторе второго делителя частоты, первые выходы которых подключены к перво- 5 му и второму выходам выходной обмотки трансформатора первого делителя частоты, а вторые выводы — к эмиттерам указанных транзисторов и через резисторы и две последовательно соединенные вторые дополнительные обмотки соответственно второй, третьей, четвертой и первой ячеек к базам тех же транзисторов, коллектор первого из которых соединен через встречно включенные диоды с базами второго транзистора первой ячейки и первого транзистора четвертой ячейки, коллектор второго транзистора соединен через встречно 20 включенные диоды с базами первого транзистора второй ячейки и второго транзистора третьей ячейки.

На фиг. 1 приведена схема подключения устройства применительно к трехфазному инвертору; на фиг. 2 эпюры напряжений, поясняющие принцип действия устройства.

Устройство имеет три фалы, каждая из которых содержит усилитель

1 мощности на управляемых ключах

2 и 3, дополнительные ключи 4 переменного тока, двухтактную инверторную ячейку 5, один из выходов которой включен последовательно с нагрузкой, а другой через три ключа 4 — параллельно нагрузке, блок управления, состоящий из задающего генератора 6, двух делителей 7 и 8 частоты, ячеек 9-12, соединенные между собой и выходом за-. дающего мультивибратора по кольцевой схеме вместе с транзисторами

14, 15 и резисторами 13, 16 и 17 °

Для управления ключами 2-4 трех фаз (фиг. 1) необходимы импульсы управления, которые можно получить комбинацией импульсов (фиг. 2)

Е у>, Е ус<, ЕуВ<, Еуд2, Если имеются два импульса управления ключами одной фазы, то третий импульс является их суммой. Если имеются два импульса управления неидентичными ключами двух разных фаз, то импульс управления ключом третьей фа55 зы является их суммой.

Пусть на выходах ячеек 9-13 сформированы импульсы управления ключами 2 — 4 инвертора:,цля Фазы А Е указ и Е, 2 (выходы ячеек 9 и 11); для фазы с Е усз H E ус2 (BblxOpbl ЯЧЕек 10 и 12).

Для получения импульса управления ключом 4 фазы A необходимо соединить последовательно выходы ячеек 9 и 11. Аналогично для фазы С соединяются последовательно выходы ячеек 10 и 12 и подключаются к уп— равляющему входу ключа 4 фазы С.

Для получения импульсов управления ключами 2 и 3 фазы В Е у в 2, Еу ису82» ув3 п рл ь з уетс я по следов а тел ь но е с о единение выходов ячеек 9 и 12 для ключа 3 и ячеек 10 и 11 для ключа 2.

Для получения импульсов управления ключом 4 фазы В Е у используется сумма импульсов управления Е увы и E ygg» которая получается путем последовательного соединения выходов ячеек 9-12.

Устройство работает следующим образом.

Для управления ключами 2-4 трех фаз необходимы импульсы управления, которые можно получить .комбинацией импульсов ЕyA3 Е усз» E JA5 ЕyA1

Е . Можно получить набор импульyс сов на четырех трансформаторах путем синхронизации автогенераторов ячеек 9- I2 с помощью сигналс делителя 7 частоты Еу2, введя для этой цели еще две обмотки на делитель 8 частоты с напряжением Е и транзисторы 14 и .15.

Пусть на интервале 0 — t вклю2 чен первый транзистор ячейки 9 и на обмотках трансформаторов имеется напряжение Е>». В момент напряжение Е складывается с напряжением Е д (дополнительная обмотка ячейки 9 соединена последовательно с выходом делителя 7 частоты) и выключает транзистор II ячейки 10, при этом транзистор 1 включается и на обмотках в этот момент формируется полярность напряжений, показанная на фиг. 2. В

МоМеНТ t2 напряжение Е, (другой полярности) складывается с напряжением дополнительной обмотки ячейки

10 и выключается транзистор 1 ячейки 9. В момент t аналогично суммой напряжений обмоток делителей

7 и 8 частоты включаются транзисторы I u II ячеек 10 и 11 и т.д.

Транзисторы 14 и 15 используются

1107248

lU.для того, чтобы не было ложного переключения транзисторов ячеек 9-12.

Если делитель 8 частоты используется для переключения транзисторов ячеек 10 и 11 в момент э или ячеек

12 и 9 в момент t (или О), то в другие моменты сигналы делителей

7 и 8 частоты должны быт, блокированы. Следовательно, на участке

С -t+, когда должны переключаться транзисторы Х и II ячеек 10 и i 1, транзистор 15 открыт суммарным напряжением Е и Е, тем самым подготавливается путь для прохождения сигнала на переключение. Аналогичную роль выполняет транзистор 14, который открывает путь для сигнала переключения транзисторов ячеек 9 и 12 в момент t (или О), открывающего этот транзистор на участке и закрывающего на участке

В результате получаем все необхо— димые импульсы Е, Ечсз, Еуд,р

Е чс2

При этом из схемы исключаются два трансформатора и два транзистора, что позволяет повысить надежность устройства и уменьшить его массу и габариты.

1107248 У7

4и

Ьо юг

gm2

Ьи

Ьд

Ъл

Ьа

%юг г б 4 s g

Фиг. Я

Составитель В. Авдеев

Редактор И. Николайчук Техред И. Надь Корректор Н. Яцола

Заказ 5773/40 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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