Трехфазный инвертор с квазисинусоидальным выходным напряжением

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности, преобразовательной технике, и может быть использовано в системах электропитания. Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения. Преобразователь содержит блок управления, основной трехфазный мост ключевых элементов с шунтирующим трехфазным мостом диодов обратного тока, К дополнительных трехфазных мостов ключевых элементов с пгунтирующими трехфазными мостами ключевых элементов обратного тока. Выходной трехфазный трансформатор содержит основную и К дополнительных обмоток каладой фазы на первичной стороне. Выходы первого дополнительного трехфазного моста, подключены через первые дополнительные фазные обмотки к выходам основного трехфазного моста. Выходы каждого последующего дополнительного трехфазного моста подключены через очередные дополнительные фазные обмотки к выходам каждого предыдущего дополнительного трехфазного моста, а входы дополнительных трехфазных мостов подключены параллельно входу основного трехфазного моста. Выбор соотношения чисел витков производят таким образом, чтобы обеспечить формирование кривой многоступенчатого напряжения с минимальным коэф. гармоник при заданном числе ступеней четверти периода. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. -1 (Л со О5 со со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д11 4 Н 02 М 7/538

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4073770/24-07 (22) 28.04.86 (46) 23.02.88. Бюл. М 7 (72) С.И.Вольский, B.C.Гершберг, Д.Б.Кофман, А.31.Буяков и И.И.Токарь (53) 621.314.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 244488, кл. H 02 M 7/537, 1967.

Патент CILIA У 3638097, кл.321-27, 1972. (54) ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР С КВАЗИСИНУСОИДА31ЬНЫМ ВЫХОДНЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности преобразовательной технике, и может быть использовано в системах электропитания.

Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения. Преобразователь содержит блок управления, основной трехфазный мост ключевых элементов с шунтирующим трехфазным мостом диодов обратного тока, К дополнительных трехфазных мостов ключевых

SU 1 76199 А1 элементов с шунтирующими трехфаэными мостами ключевых элементов обратного тока. Выходной трехфазный трансформатор содержит основную и К дополнительных обмоток каждой фазы на первичной стороне ° Выходы первого дополнительного трехфазного моста. подключены через первые дополнительные фазные обмотки к выходам основного трехфазного моста. Выходы каждого последующего дополнительного трехфазного моста подключены через очередные дополнительные фазные обмотки к выходам каждого предыдущего дополнительного трехфазного моста, а входы дополнительных трехфазных мостов подключены параллельно входу основного трехфазного моста. Выбор соотношения чисел витков производят таким образом, чтобы обеспечить формирование кривой многоступенчатого напряжения с минимальным коэф. гармоник при заданном числе ступеней четверти периода. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

l 376 )99

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода для преобразования постоянного напряжения в трехфазное переменное напряжение квазисинусоидальной формы.

Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения инвертора.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого трехфазного инвертора с квазисинусоидальным выходным напряжением с тремя ступенями на чет- 15 верти периода, на фиг.2 - временные диаграммы выходных фазных напряжений с алгоритмом включенных состояний ключевых элементов (в виде таблицы) за время одного периода. 20

Трехфазный инвертор (фиг.1) со- держит трехфазный трансформатор с отводами и выводами 1.1-1.6 первичных обмоток, основной трехфазный мост на управляемых ключевых элементах 2 — ?, 25 шунтированных возвратными диодами

8 - 13, дополнительный трехфазный мост на управляемых ключевых элементах 14 - 19, шунтированных встречновключенными управляемыми ключевыми элементами 20 — 25, и блок 26 управления.

Трехфазный трансформатор содержит три фазные обмотки на первичной стороне, которые соединены в звезду, и 35 три фазные обмотки на вторичной стороне. Каждая первичная фаэная обмотка состоит из последовательно соединенных основной (с числом витков W „) и дополнительной (с числом витков 40

W,--W „) секций. С помощью управляемых ключевых элементов 2 — 7 и 1419 секции первичной обмотки соединяются с входными выводами, участвуя в формировании выходного напряжения 45 одновременно всех трех фаз. Каждая вторичная фазная обмотка трансформатора имеет фиксированное число витков W и служит для получения заданной величины выходной ЭДС из фаз Ь iC)Магнитопровод выходного трансформатора выполнен трехфазным.

Трехфазный инвертор работает следующим образом. 55

Блок 26 управления коммутирует ключевые элементы в соответствии с . приведенным алгоритмом. При этом включение элементов 2 - 7 обеспечивает подключение к положительному или отрицательному входному выводу отводов 1,1, 1 ° 3 и 1,5 первичных обмоток трансформатора с числом витков W a включение элементов 14 — 19 - отводов 1.2, 1.4 и 1.6 первичных обмоток трансформатора с числом витков W>, Возвратные диоды 8 - 13 и управляемые ключевые элементы 20 - 25 обеспечивают работу преобразователя на активноиндуктивную нагрузку. Применение управляемых ключевых элементов 20 — 25, а не диодов, вызывается необходимостью исключения коротких замыканий дополнительных фазных обмоток первич» ной стороны трансформатора при подключении соответствующих им отводов

1.1, 1.3 и 1.5 к источнику питания.

При формировании выходных фазных напряжений, например, в интервале времени от нуля до T/12 включены клю чевые элементы 14, 4, 7 и 20. Отвод

1.2 первичных обмоток трансформатора с числом витков W z подключается к отрицательному входному выводу клю-. чевым элементом 14 при активной нагрузке или ключевым элементом 20 при активно-индуктивной нагрузке, отводы 1.3 и 1.5 первичных обмоток трансформатора с числом витков W, подключаются соответственно к отрицательному и положительному входному выхо- . ду ключевыми элементами 4 и 7. Закрытые ключевые элементы обратного тока

22 и 25 исключают короткое замыкание дополнительных обмоток фаз В и С первичной стороны трансформатора через элементы 4 и 22, 7 и 25 соответственно °

На данном интервале времени 1 +

+ 1 + 1 z = О (фиг.2), что подтверж дает факт синтезирования трехфазного напряжения.

Формирование величин выходных фазных напряжений на остальных интервалах времени осуществляется аналогично.

Выбор соотношения секций чисел витков первичных обмоток трехфазного. трансформатора производят так, чтобы обеспечить формирование кривой многоступенчатого напряжения с минимальным коэффициентом гармоник при заданном числе ступеней на четверти периода. Так, для конкретного примера реализации предлагаемого инвертора при

К = 1 соотношение W /W = 2,73.При этом в выходном фазном напряжении

1376199

Фиг. 1 присутствуют только высшие гармоники с номером 12 N + 1, где N = 1, 2, 3,. ° .

Формула изобретения

1. Трехфазный инвертор с квазисинусоидальным выходным напряжением, содержащий основной и К дополнитель lp ных трехфазных мостов управляемых ключей, соединенных по входу параллельно, а выходом подключенных к крайним выводам и промежуточным отводам первичной обмотки трехфазного вы ходного трансформатора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения, основной трехфазный мост выполнен на управляемых ключах односто-2р ронней проводимости, шунтированных возвратными диодами, дополнительные трехфазные мосты выполнены на управляемых ключах переменного тока, выходной трансформатор выполнен на трехфазном магнитопроводе, а его первичные обмотки соединены звездои и име- ют К. промежуточных отводов в каждой фазе, причем первый, ближайший к общей точке звезды, промежуточный отвод подключен к выходным выводам основного трехфазного моста управляемых ключей, а последующие промежуточные отводы и крайний вывод первичной обмотки подключены к выходным выводам соответствующих дополнительных трехфазных мостов управляемых ключей.

2. Инвертор по п.!, о т л и ч а юшийся тем, что при К = 1 промежуточный отвод первичной обмотки в каждой фазе выходного трансформатора расположен так, чтобы отношение чис-. ла витков секции между данным отводом и общей точкой звезды к числу витков секции между данным отводом и крайним выводом было равно l.:1,73.

l.1376199

Составитель В,Моин

Редактор М. Бланар Техред А. Кравчук Корректор О. Кундрик

Ю

Заказ 795/53 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений. и открытий

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

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