Однофазный инвертор

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропривода и вторичного электропитания для преобразования постоянного напряжения в однофазное синусоидальное переменное. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей и расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности работы на нагрузку с любым cos Ч . Инвертор содержит выходной трансформатор 1, основной модулирующий ключ (ОМК) 3, выпрямительный диод 7, фильтрующий конденсатор 9, инвертирующий узел 10 на ключах t1-1 i блок 18 управления с генератором импульсов , модулированных по синуссндальной функции, и распределителем импульсов и датчик 19 тока. Введение дополнительного модулирующего ключа 8, возвратных диодов, шунтирующих ключи 11-14, а также ОМК 3 обеспечивает регулирование (стабилизацию) выходного напряжения путем изменения максимального коэффициента заполнения тактовых импульсов. Трансформг :-ор выполнен с зазором, имеет минимальное число обмоток ч работает на повьшенной частоте, что позволяет уменьшить массу и габариты преобразователя . 3 ил. (/ ГО 4 О 00 Фиг.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (д11 1 Н 02 И 7/5395

ГОСУДАРСТВЕННЬГЙ НОМИТЕТ СССР

I3O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3312234!24-07 (22) 06.07.81 (46) 23.07.86, Бюл. Ф 27 (72) В.С. Моин (53) 621.3 14.58(088.8) (56) Электронная техника в автоматике.

Под реут. IO.И. Конева. 1976, вып. 8, с. 131, фиг. 2.

Электроника, т. 52, 1979, I - 16, с. 69. (54) OgHO@A31ibIA HHBEPTOP (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах эл ктропривода и Bòîpè÷íîãî электропитания для преобразования постоянного напряжения в однофазное синусоидальное переменное. Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей и расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможt ности работы на нагрузку с любым

„„Я0„„1246304 А1

cos g . Инвертор содержит выходной трансформатор 1, основной модулирующий ключ (OMK) 3, выпрямительный диод 7, фильтрующий конденсатор 9, ит вертирующий узел 10 на ключах 11-1 „ блок 18 управления с генератором импульсов, модулированных по синусоида.".ьной функции, и распределителем импульсов и датчик 19 тока. Введение дополнительного модулируюптего ключа

8, возвратных диодов, шунтирующих ключи 11-14, а также OMK 3 обеспечивает регулирование (стабилизацию) выходного напряжения путем изменения максимального коэффициента заполнения тактовых импульсов. Трансформа .ор выполнен с зазором, имеет минимальное число обмоток -; работает на повышенной частоте, -.то позволяет уменьшить массу и габариты преобразователя. 3 ил.

1 124< 04 2

Изобретение относится к электро- шенпо- г частоты моду .г технике и может быть использовано в . тельности по закон .

?5

ЗО

:,"Я

50 системах электропривада и электропитания для преобразования постояннаг напряжения в однофазнае,инусоидальное переменное посредствам инверторов.

Целью изобретения яr>iгяетcя улучшение массо-габаритных пока=.ëòåëåé и расширение функциопаггьвьг . возможностей путем обесиечеlия возможности работы на нагрузку с лгпб,,гм соя г

На фиг. 1 показана принципиалг-.ная схема инвертора; на фиг. 2 — вариант подключения первичной обмотки; на

) фиг. . — временные дка; раммы рабаты элементов схемы.

Инвертар (фиг. 1) содержит выход,ной ирансформатор 1, первичная обмотка 2 которого через основной модули.рующий кгпоч 3 соединена с входными зыводами 4 к 5 .

Вторггчная обмотка б чере-1 выпрямительный диод 7, зашунтированный дополнительным мадулкрующкм ключом 8, соединена с фильтрующим конденсаторам 9, параллельно которому включен инвертирующий узел 10, выполненный на инвер гирующих ключах 11 †. 14, соединенных по схеме моста. Выход моста соединен с выходными вьпзсдами 15 к 1б, к которым подключается нагруз ка 17. Каждый из ключеи 3, 11 †. 14 выполнен управляемопроводящкм в одном направлении и неуправляемопроводящим в другом направлении, например, в виде транзистора со встречно-параллельно включенным диодом. Все ключи управляются с помощью блока 18 управления, содержащего задающий генератор, модулятор ширины импульсов и распределитель импульсов.

На вход распределителя импульсов может быть подан сигнал, снимаемый с выхода датчlика 19 тока нагрузки.

Первичная обмотка 2 трансформатора 1 с целью защиты ключа 3 ат коммутационных перенапряженкй, создаваемых кндуктивностью рассеяния эбмотки, может быть включена, как :пказана на фиг. 2., Для этога послецовательна включен еще один ключ 20, а концы обмотки 2 соединены с входными выводами с помощью вспомогательных диодов 21 и 22.

Инвертор работает следуюшим обра", py 10 Г я и а близкому к сь пу с аиде гзьгходнай часто г ь .

Зти импульсы U, (фиг. "-.) подаются па транзистор ключа 3 только во время прохождения тока нагрузки в прямом направлении (< ). Ва время

НЛР прохождения тока нагрузки в инверсном направлегзии (г„,„„и ) транзистор ключа 3 закрыт, а на транзистор ключа 8 подаются импульсы, дополняющие до периода тактовой частоты указание!е моду лироваHHble имггульсы (Ul ), Бо время прохождения тока при открытом транзисторе ключа 3 в трансформаторе 1 накапливэ.ется энергия (его сердечник выполнен с зазором или из магнитадиэлектрика с небольшой проницаемостью), а при закрытом транзисторе ключа 3 эта энергия передается в конденсатор, 9 через гзыпрямктельный диод 7. Во время прохождения тока l прк открытом транн инь зистаре ключа Н энергия из цепи нагрузки (с конденсатора 9) передается в обмотку б трансформатора 1, а при закрытом транзисторе ключа 8 эта накопленная )з индуптквности трансформатора энергия через диод ключа 3 возвращается в источник питания инвертора.

Таким образом, посредством трансформатора 1 и ключей 3 и 7, 8 на конденсаторе 9 формируется однополярнае синусоидальное напряжение при лю3„ бам направлении тока нагрузкк (П ).

Это напряжение посредством ключей 1,1—

14 преаб)эазуется в переменное синусоигальное напряжение. В один полупериод выходной частоты открыты ключи 11 и 14, а 1з другой полупериод — ключи

12 и,3. Момент коммутации ключей

11-14 синхронизирован с моцулирующим напряжением выходной частоты блока 18.

На фиг. 3 обозначено напряжение Нн и ток i. на нагрузке, так транзистора ключей 11 и 14, ток, транзистора ключей 13 и 12, ток i»l, i диода ключей 11 и 14, ток i „диода ключей 13 и 12 и

Н, — напряжение на обмотке 2 трансформатора 1.

Переключенке распрегтелктеля импульсов блока 18 с режима подачи импульсов на транзистор ключа 3 на

:зом.

Вырабатываемьte задающим генератором блока 18 тактовые импульсы иовырежим подачи импульсов на транзистор

8 может осуществляться, например, по 1 команде датчика 19 тока цепи нагрузки!

24б в момент перехода тока нагрузки через нулевое значение.

В варианте выполнения инвертора (фиг. 2) все процессы в схеме происходят аналогично описанным. Ключи 5

3 и 20 коммутируются одновременно (синхронно и синфазно).

Энергия, накопленная в индуктивности рассеяния первичной обмотки 2, при запирании ключей 3 и 20 переда- 10 ется в источнике питания через диоды

21 и 22, ограничивая тем самым напряжения на клячах 3 и 20.

Максимальный коэффициент заполнения импульсов коммутации ключей 3 и ig

20 не должен превышать при этом 0,5.

Величина выходного напряжения инвертора регулируется (стабилизируется) путем изменения максимального коэффициента заполнения тактовьгх им- О йульсов. Трансформатор 1 имеет минимальное число обмоток и работает на повышенной (так-.îâîé) частоте и поэтому его масса и габариты невелики.

Габариты ключей 7, 8, 11-1ч также 2s невелики, особенно в случае, когда выходное напряжения инвертора и когда используется интегрально-гибридная технология выполнения полупроводниковых узлов. 30

Предлагаемый инвертор может нормально работать без исключения формы кривой выходного напряжения на нагрузку с любым коэффициентом мощности, 35 т.е. по отношению к известному имеет расширенные функции и меньшие массу и габариты.

104 4

Форму.а изобретения

Однофаэный инвертор, содержащий осНоВНоН модулирующий ключ, соединяющий первичную обмотку выходного трансформатора с входными выводами инвертора, фильтрующий конденсатор, первый вывод которого соединен с первым выводом вторичной обмотки выходного трансформатора, второй вывод которой через выпрямительный диод присоединен к инвертирующему узлу на инвертирующих ключах, "îåäèíåííîìó по выходу с выходными выводами, блок управления с генератором импульсов, одулированных по синусоидальной функции выходной частоты инвертора, прямой выход которого соединен с уп.".. авляю", им вхоцом основного модулирующего ключа, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей и расширения функциональных возможностей путе < обеспечения возможности работы на нагрузку с любым соя, второй вывод фильтрующего конденсатора подключен к точке соединения выпрямительного диода с инвертирующим узлом, инвертирующие ключи которого, зашунтированные введенными возвратными диодами, соединены по мостовой схеме, а встречно-параллельно выпрямительному диоду включен дополнительный модулирующий ключ, управляющий вход которого подсоединен к дополните . ному инверсному выходу генератора импульсов, причем основн = . модулирующий ключ зашунтирован введенным возвратным диодом.

+ i+

1246304

Составитель Т.. Ершова

Редактор H. Бобкова Техред Б. Кадар Корректор Л. Пилипенко

Заказ 4017/52 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Однофазный инвертор Однофазный инвертор Однофазный инвертор Однофазный инвертор 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для преобразования постоянного тока в переменный

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания -и автоматики для коммутации постоянного напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в ключевых преобразователях и регуляторах систем электропитания и автоматики

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в различных технологических процессах, использующих электрические колебания повышенной частоты

Изобретение относится к области электротехники, а именно к транзисторным преобразователям инверторного типа с регулированием широтно-импульсным методом

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к системам управления реактивным индукторным электродвигателем для бытовой и автомобильной техники

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к системам управления реактивным индукторным электродвигателем для бытовой и автомобильной техники

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах регулируемого электропривода переменного тока и в системах вторичного электропитания

Изобретение относится к схемам питания реактивными индукторными двигателями

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах питания для преобразования низкого постоянного напряжения в высокое переменное напряжение синусоидальной формы, например, в автомобильной технике

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к источникам питания устройств с знакопеременным напряжением

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и предназначено для питания электротехнологических установок

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано, например, в преобразователях частоты с широтно-импульсной модуляцией выходных напряжений
Наверх