Устройство управления трехфазным инвертором

 

УСТРбЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ ИНВЕРТОРОМ, содержащее пересчетную схему на пяти 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 вьгооды которых через базовые резисторы подключены к базам транзисторов собственной ячейки, задающий генератор с трансформаторным выходом, выходная обмотка которого средним выводом через последователь- j ный резистор соединена с вторым питающим выводом, первый крайний вывод которой соединен с первыми выводами дополнительных обмоток всех четных ячеек, а второй крайний вывод - с первыми выводами дополнительных обмоток всех нечетных ячеек, вторые выводы дополнительных обмоток трансформатора второй, третьей и четвертой ячеек соединены через диоды с базой первого транзистора предыдущей ячейки и базой второго транзистора последующей ячейки, а вторые выводы дополнительных обмоток трансформаторов пер вой и пятой ячеек соединены через диоды с базами второго и первого транзисторов соответственно второй и четвертой ячеек, транзистор и ог- , 9 раничивающий резистор, отличающееся тем, что, с целью улучшения массогабаритных характеристик и надежности устройства за счет исключения трансформатора и транзистора одной ячейки, дополнительно введены вторые дополнительные обмотки на трансформаторах четных ячеек, первые выводы этих обмоток объединены и соединены с эмиттером.упомянутого тран00 О зистора, база которого соединена с вторым вьтодом второй дополнительной обмотки второй ячейки через ограничио ел вающий резистор, а коллектор соединен с диодом, соединенным с базой первого транзистора пятой ячейки, второй вывод второй дополнительной обмотки четвертой ячейки соединен с вторым выводом дополнительной обмотки собственной ячейки.

СОЮЗ GOBETCHHX (°

РЕСПУБЛИН

g(59 Н 02 P 13 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н aBTopckoMY свщательствМ 11 1 1д ТЕКА (21) 3378879/24-07 (22) 04. 01. 82 (46) 15.08. 84. Бюл. У 30 (72) В.P.Áèðþêoâ (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

Ф 801207, кл. Н 02 М 7/515, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке P 3350825/24-07, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХ-.

ФАЗНЫМ ИНВЕРТОРОМ, содержащее пересчетную схему на пяти ячейках, выпол. ненных по несимметричной автогенера«. торной 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 базовые резисторы подключены к базам транзисторов собственной ячейки, задающий генератор с трансформаторным выходом, выходная обмотка которого средним выводом через последователь- 1 ный резистор соединена с вторым питающим выводом, первый крайний вывод которой соединен с первыми выводами

„SU„„1108605 А дополнительных обмоток всех четных ячеек, а второй крайний вывод — с первыми выводами дополнительных обмоток всех нечетных ячеек, вторые выводы дополнительных обмоток трансформатора второй, третьей и четвертой ячеек соединены через диоды с базой первого транзистора предыдущей ячей- ки и базой второго транзистора последующей ячейки, а вторые выводы дополнительных обмоток трансформаторов пер— вой и пятой ячеек соединены через диоды с базами второго и первого транзисторов соответственно второй и четвертой ячеек, транзистор и ограничивающий резистор, о т л и ч а ю- Е щ е е с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных характеристик и надежности устройства за счет исключения трансформатора и транзистора одной ячейки, дополнительно введены ф вторые дополнительные обмотки на трансформаторах четных ячеек, первые выводы этих обмоток объединены и соединены с эмиттером,упомянутого тран- 1© зистора, база которого соединена с Q0 вторым выводом второй дополнительной ф 1 обмотки второй ячейки через ограничи- р вающий резистор, а ко3тлектор соединен р с диодом, соединенным с базой первого транзистора пятой ячейки, второй вывод второй дополнительной обмотки четвертой ячейки соединен с вторым выводом дополнительной обмотки собст- фр венной ячейки.

1108605

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.

Известно устройство управления, содержащее задающий генератор с выходным трансформатором, выходные об10 мотки которого подключены к трехфазному формирователю, выполненному на трех автогенераторных ячейках с трансформаторным выходом t 13.

На выходных обмотках этих трансфор 15 маторов формируется симметричное напряжение, сдвинутое одно относительно другого на 120 эл.град. Для получения несимметричных управляющих импульсов необходимо наличие пересчетного кольца, которое усложняет устройство и снижает его надежность.

Известен трехфазный инвертор, в котором блок управления выполнен в виде пересчетного кольца с синхрониза25 цией от задающего генератора (2).

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

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство управления трехфазным инвертором, содаржащее пересчетную схему 35 на шести ячейках, выполненных по несимметричной автогенераторной схеме с выходным трансформатором с дополни. тельной обмоткой, первичная обмотка которого имеет средний вывод, деля- 40 щий ее витки в соотношении 1:2, подключенный к первому питающему выводу, крайние выводы первичной обмотки через транзисторы подключены ко второму питающему выводу, к которому 45 подключены разноименные выводы двух базовых обмоток, другие выводы которых через резисторы подключены к базам транзисторов собственной ячейки, задающий генератор с трансформатор- 50 ным выходом, средний вывод выходной обмотки которого соединен через резистор со вторым питающим выводом, первый крайний ее вывод соединен с

1первыми выводами дополнительных обмо ток трансформаторов четных, а второй ее вывод с первыми выводами дополни.тельных обмоток трансформаторов нечетных ячеек, второй вывод дополнительной обмотки всех ячеек соединен через диод с базой первого транзистора предыдущей и базой второго транзистора последующей ячеек (3 3.

Недостатком данного устройства является наличие большого количества поточных изделий, что снижает массогабаритные показатели и.надежность устройства.

Целью изобретения является улучшение массо-габаритных показателей путем исключения трансформатора и транзистора одной ячейки и повышение за счет этого надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство управления трехфазным инвертором, содержащее пересчетную схему на пяти ячейках, включенных 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 ко второму питающему выводу, к которому подключены разноименные выводы двух базовых обмоток, другие выводы которых через базовые резисторы подключены к базам транзисторов собственной ячейки, задающий генератор с трансформаторным выходом, выходная обмотка которого средним выводом через последовательный резистор соединена со вторым питающим выводом, первый крайний вывод которой соединен с первыми выводами дополнительных обмоток всех четных ячеек, а второй крайний вывод — с первыми выводами дополнительных обмоток всех нечетных ячеек, вторые выводы дополнительных обмоток трансформатора, второй, третьей и четвертой ячеек соединены через диоды с базой первого транзистора предыдущей ячейки и базой второго транзистора последующей ячейки, а вторые выводы дополнительных обмоток первой и пятой ячеек соединены через диоды с базами второго и первого транзисторов соответственно второй и четвертой ячеек, транзистор и ограничивающий резистор, вводятся вторые дополнительные обмотки на трансформаторах четных ячеек, первые выводы этих обиоток объединены и соединены с эмиттером упомянутого транзистора, база которого соединена со вторым выводом

1 108605 второй дополнительной обмотки второй торы 8 и 11) и подают íà управляющий ячейки через ограничивающий резистор, вход ключа 4 фазы А . Аналогично для а коллектор соединен с диодом, соеди- Фазы С соединяют два выхода ячеек ненным с базой первого транзистора 9 и 12 (f с, и Е> > ) и подключают к

5 пятой ячеики, второй вывод второй управляющему входу ключа 4 фазы С дополнительной обмотки четвертой (Е, ). Для получения импульса управ" ячейки соединен со вторым выводом до- ления вторым ключом Фазы В (в е,.) полнительной обмотки собственной ячей- инвертора 1 необходимо соединить два ки. выхода ячеек 9 и -11. Для получения

На фиг. 1 приведена схема подключе- 1импУльса УпРавлениЯ ключом 4 фазы ния устройства применительно к трех- (с se ) необходимы импульсы управфазному инвертору, на фиг. 2 — форми- ления Е >>. и E s82 для чего соедирующие импульсы устройства управле- няют выходы ячейки 10 и суммарный ния. 15 выход (в противофазе) ячеек 9 и 11

Устройство содержит трехфазный Для формирования этих импульсов мост 1, подключенный к входным выво- трансформаторы УпРавлениЯ Ячеек дам источника питания 2 двухтактную вместе с тРанзистоРами соединЯют по ячейку 3 с двумя выходами один из схеме автогенеРатоРов, дополнительные которых включен между средней точкой обмотки каждого трансформатора соеди20 источника питания 2 и нулевой точкой нЯют последовательно с выходом дели трехфазной нагрузки, а другой между теля частоты 7 и напряжением через нулевой точкой трехфазной нагрузки и ДиоДы УпРавлЯют транзисторами сосе7 выходом инвертора через управляемые Н "чеек ° ключи переменного тока 4, задающий генератор 5, делителя частоты 6 и 7.

25 Пусть открыты на отрезке 0 -С

Выход делителя частоты 6 связан с упвсе транзисторы ячеек 8-12. В момент напряжение ячейки 8 Е равляющим входом двухтактной ячейки (УА1

3, а выход делителя частоты 7 связан (фиг. 1, б) складывается с нап яжея д с напряжес обмотками трансформаторов ячеек 8нием делителя частоты 7 и с суммарным

12 с упр с управляющими входами ячеек. напряжением выключается транзистор

Устройство работает следующим об- ки 9 включается (или остается вклюраэом.

Для управления всеми ключами 4 ченным) и на обмотках erо т ансфо м— тора напряжение (Фиг. 2 б) Е трехфазного инвертора необходимы им- В о н уммой напряжени А >е ки 9 и делителя частоты 7 выключаютЕ . Если имеются два импульса управления ключами одной фазы, то третий ся транзисто ы T и П я

Р П чеек 8 и 10. импульс является их суммой. Если

Форма напряжения на т а р нсформаторе имеются два импульса управления неячейки 10 показана н азана на фиг. 2 с < и ентичными ключами дв „ Разных Фаз» 40 т.д момент Б су "ар напр ето импульс управления ключом третьей нием Е и выключается фазы является их суммой. транэистор I ячейки !J, (четвертой).

Пользуясь этим Формулами, формируВ момент 1 или 0 жением второй дополнительной о моти соединяют выходы ячеек 8-12 с управляющими входа ключей трех фаэ рез ранз стор 13 выключаются транинвертора. зистор и Я пятой и первой ячейки.

Чтобы не произошло ложного срабатыПусть на выходах ячеек 8-12 (фиг.t) вания на интервале, — С, так сформированы импульсы управления как полярн с к по ярность напряжений Е 2 и (фиг. 2) ключами инве то а 1: я зыАЕ 1 и E 2 в

p p 1- .для фа- Е?А2 такая же, как на интервале t ?A (выходы автогене- -С„, используют транзистор 13, кото° Б(М раторов 8 и 11) для фазы С Е

Ф Е с1 и рый закрыт напряжением второй дополEó 2 (выходы автогенерато ов 9 и 12) р ров 9 и 12), нительнои обмотки трансформатора ячей для фазы Ь E >< 1 (выход автогенера- ки 9 Е на интервале С, — С и тора 1О). Для пол чения у я импульса уп- открыт на остальном интервале, а равления ключом 4 фазы А (Е (эА ) eoe" именно на 0 — С,, когда должно быть диняют последовательно две обмотки переключение транзисторов ячейки 8 с импульсами Е и E 341 (генера- и 11 (первого и пятого). Число вит1108605 ков коллекторных обмоток автогенераторов относятся как 2: 1, так как длительность одного полупериода меньше другого в 2 раза.

Если формировать импульсы управ- 5 пения ключами инвертора 1 и 4 с по,мощью четырех трансформаторов, то пятый трансформатор используется как переключающий, мощность и габариты которого существенно меньше остальных)о

Иожно использовать все пять трансформаторовр тогда уменьшится число обмоток на всех трансформаторах, Таким образом, предложенное соединение ячеек в кольцевую схему позволяет получить требуемые импульсы управления, а также отказаться от трансформатора и транзистора одной ячейки, что снижает количество элементов в устройстве управления и, как следствие, увеличивает его надежность.

1108605

Составитель В.Авдеев

Техред М.Куевда Корректор В.сутяга

Редактор Т. Колб филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5883/43 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д, 4/5