Трехфазный самовозбуждающийся инвертор

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода. Цель изобретения - упрощение устройства. Трехфазный самовозбуждающийся инвертор содержит трехфазный мост на транзисторах 1-6, три основных 13-15 и три дополнительных 16-18 трансформатора. Первичные обмотки 31-33 и синхронизирующие обмотки 34-35 основных трансформаторов соединены по схеме типа "зигзаг". Обмотки 40-54 обратной связи основных трансформаторов 13-15 соединены в шесть цепочек, подключенных через базовые резисторы 7-12 и первые диоды 65-70 к входным цепям транзисторов 1-6. Первичные обмотки 55-57 дополнительных трансформаторов включены между входом трехфазного мостового выпрямителя на диодах 19-24 и выходом трехфазного моста на транзисторах 1-6. Вторичные обмотки 58-63 дополнительных трансформаторов 16-18 подключены через вторые диоды 71-76 параллельно обмоткам 31-54 обратной связи основных трансформаторов 13-15. С помощью регулирующего резистора 25 осуществляется регулирование частоты выходного напряжения инвертора за счет насыщения сердечников дополнительных трансформаторов 16-18. 1 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (191 (11) (51)4 Н 02 М 7/538

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHSIM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4343786/24-07 (22) 15. 12.87 (46) 07. 09.89. Бюл. № 33 (71) Каэ анский химико-технологический институт им. С.М.Кирова (72) Л.Я.Зиннер, Г.Ф.Кропачев, Н.Ф,Миляшов, В.Н.Тарасов, Я. Н. Николаев и Т. Н.Ибрагимов (53) 621. 314. 58 (088. 8.) (56) Авторское свидетельство СССР № 1053243, кл. Н 02 М 7/537, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1212280, кл. Н 02 М 7/537, 1984.

2 (54 ) ТР ЕХФАЗ НЫЙ САМОВОЗ БУЖДАЮЩИЙСЯ

ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода. Цель изобретения упрощение устройства. Трехфазный самовозбуждающийся инвертор содержит трехфазный мост на транзисторах 1-6, три основных 13-15 и три дополнительных 16-18 трансформаторов. Первичные обмотки 3 1-33 и синхронизирующие обмотки 34-36 основных трансформа3

1506502 торов соединены па схеме типа "зигзаг". Обмотки 40-54 обратной связи основных трансформаторов 13- 15 соединены в шесть цепочек, подключенных через базовые резисторы 7-12 и первые диоды 65-70 к входным цепям транзисторов 1-6. Первичные обмотки

55-57 дополнительных трансформаторов включены между входом трехфазного 10 мостового выпрямителя на диодах 1924 и выходом трехфазного моста на транзисторах 1-6. Вторичные обмотки

58-63 дополнительнык трансформаторов

16-18 подключены через вторые диады

16-17 пара.глельно обмоткам 31-54 обратной связи основных трансформаторов 13-15. С помощью регулирующего резистора 25 осуществляется регулирование частоты выходного напряжения инвертора за счет насьпцения сер дечников дополнительных трансформаторов 16-18- 1 ил.

Иэ обретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода. 20

Цель изобретения — упрощение инвертора.

На чертеже показана принципиаль- ная электрическая схема предлагаемого трехфазного самовозбуждающегося инвертора.

Трехфазный самовозбуждающийся инвертор содержит трехфазный мост на транзисторах 1-6 с базовыми резисторами 7-12, шесть трансформаторов 13- 30

18, образующих группу основных 13-15 и группу дополнительных 16-18 трансформаторов, выполненные на сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса. Трехфазный мостовой выпрямитель выполнен на диодах 19-24 и нагружен на регулирующий резистор 25.

Выводы резистора 25 соединены с входными выводами инвертора через дополнительные резисторы 26 и 27, шунтиро- 40 ванные так же, как и резистор 25 кон;, денсаторами 28-30. На каждом иэ трансформаторов 13-15 основной группы расположено по одной первичной обмотке

31-33, по одной синхронизирующей об- 45 мотке 34-36 и по три пары обмоток

37-42, 43-48 и 49-54 обратной связи.

На каждом иэ дополнительных трансформаторов 16- 18 расположено по одной первичной обмотке 55-57 и по одной паре вторичнйх обмоток 58- 63. Во вход50 ные цепи транзисторов 1-6 включены три пары первых диодов 65-70 и три пары вторых диодов 71-76.

Синхронизирующие обмотки 34-36 группы основных трансформаторов 13-15 включены встречно в цепь первичных обмоток 31-33 трансформатора предыдущей фазы, которые поключены к выходным выводам А, В, С инвертора. Третья пара обмоток 49-54 обратной связи основных трансформаторов соединена с входами транзисторов соответствующей фазы через базовые резисторы 7-12, вторая пара обмоток 43-48 обратной связи вклю ена согласно-последовательно с третьей парой обмоток обратной связи на трансформаторе предыдущей фазы, а первая фаза 37-42 — встречно-последовательно с третьей парой обмоток обратной связи на основных трансформаторах последующей фазы.

Выводы первой пары обмоток 37-42 обратной связи подключены к входной цепи транзисторов данной фазы.

Соотношение числа витков первичной, синхронизирующей обмоток и обмоток обратной связи трансформаторов основной группы 13-15 выбирается согласло известным соотношениям.

Первичные обмотки 55-57 допоЛнительных трансформаторов 16-18 подключены между выходными выводами трехфаэного моста транзисторов 1-6 и входными выводами выпрямителя на диодах 19-24. Вторичные обмотки 58-63 дополнительных трансформаторов включены встречно параллельно обмоткам обратной связи основных трансформаторов 13-15 во входной цепи транзисторов.

Выходные выводы мостового выпрямителя на диодах 19-24 подключены к регулирующему резистору 25, который является элементом среднего звена трехфазного активно-емкостного делителя входного напряжения инвертора, каждое звено которого состоит из параллельно подключенных резисторов 25-27 и конденсаторов 28-30. Параметры крайних звеньев делителя выбираются равными.

,506502

Шесть плр первых и вторых диодов точке дилплзонл изменения частоты

65-76 включены но входные цепи трлн- сопрс тивление резистора 25 имеет млкзисторов 1-6. Катоды каждой пары симлльное знлчение, то падение нлпря— диодов подключены к концам базовых жения нл сопротивлениях 26 и 27 миреэисторов 7-12, а аноды — к обмот- 5 нимлльно и недостаточно для введения кам 58-63 обратной связи группы допол- сердечников дополнительных трансфорнительных трансформаторов 16-18 и к млторов н режим нлсьпцения.При уменьшеблзе транзисторов 1-6. нии сопротивления резистора 25 проИнвертор работает следующим обра- исходит перераспределение напряжения

10 з ом. нл звеньях делителя и падение напряВо всем диапазоне регулирования жения на сопротивлениях 26 и 27 увечастоты, кроме нижней его границы, личивается. Это увеличенное напряжепереключение транзисторов 1-6 инвер- ние прикладывается к первичным обмоттора происходит по насыщению сер15 клм 55-57 дополнительных трансформадечников дополнительных трансформа- торов 16-18 и оказывается достаточным торов 16-18. B связи с этим число для введения их в режим насыщения витков первичных обмоток 55-57 этих раньше, чем должно произойти естесттрансформаторов необходимо выбирать венное переключение цепи. В момент так, чтобы отсутствовал режим насьпце- 20 нлсьпцения сердечников дополнительных ния сердечников трансформаторов 16- трансформаторов 16-18 индуктивность

18 в нижней точке диапазона регули- и ЭДС их обмоток резко снижаются до ровлния частоты, а число витков пер- нуля. Так как вторичные обмотки 58-63 вичных обмоток 31-33 группы основных дополнительных трансформаторов под- . трансформаторов 13-15 — из условия 25 ключены к входу транзисторов 1-6, получения минимальной частоты вы- происходит резкое уменьшение базового ходного напряжения иннерторл. тока и принудительное переключение

Примем, что сопротивление резисто- транзисторов 1-6. Параметры дополнира 25 равно его максимальному зна- тельных трансформаторов выбираются чению. Это соответствует работе инвер- идентичными и рассмотренный процесс

ЗО тора в нижней точке диапазона регу- повторяется на каждом иэ интервалов лирования частоты. между переключениями транзисторов

Транзисторы иннертора находятся схемы, что экнивалентно увеличению в открытом состоянии в течение по- частоты выходного напряжения инвертолупериода, а переключение их в сис- ра. При нулевом значении сопротивтеме происходит через промежутки. 35 ления резистора 25 выходное напряжевремени, равные 1/6 периода, н сле- ние инвертора имеет максимальную дующей последовательности: 1, 2, 6; частоту. В этом случае к первичным

1, 5, 6; 1, 3, 5; 4, 3, 5; 4, 2, 3; обмоткам 55-57 дополнительных транс4, 2, 6. При этом поочередно подклю- форматоров 16-18 прикладывается поло.чаются к источнику постоянного напря- вина напряжения питания.

40 жения первичные обмотки 31-36 основКонденсаторы 28-30 в делителе напных трансформаторов 13-15. Напряжеряжения необходимы для сглаживания ние на входах транзисторов 1-6 инвертора определяется алгебраической пульсаций напряжения на сопротивлениях сумм и ЭДС обмоток 37-54 обратной 45 первичных обмоток 55-57 дополнительсвязи группы основных трансформаторов ных трансформаторов. и имеет прямоугольную форму при измедополниняющейся полярности. В нижней точке тельных трансформаторов рассчитываютдиапазона регулирования частоты тран 50 ся на напряжение, несколько превышлюформаторы 16- 18 режима насыщения не щее напряжение, создаваемое на входе достигают и не оказывают влияния на транзисторов вторичными обмотками основных трансформаторов. На интерК первичным обмоткам 55-57 группы вале времени, когда транзистор отдополнительных трансформаторон при- крыт, диоды 65-70 оказываются вкл, 55 ложено напряжение прямоугольной фор ченными в обратном направлении и мы изменяющеися полярности, равное по препятствуют протеканию уравнительамплитуде падению напряжения на ре- ного тока в обмотках 58-63 обратной зисторах 26 и 27. Тлк как в нижней связи дополнительных трансформаторов °

1506502

Составитель В. Моин

Техред М.Дидык Корректор В.Кабаций

Редактор Н.Тупица

Заказ 5444/53

Тираж 647 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

Если транзистор закрыт, то напряжение обмоток 58-63 обратной связи может оказаться выше предельно допустимого обратного напряжения на входе транзисторов, Для их защиты в этом режиме в базовые цепи в обратном направлении включены диоды 71-76, Если напряжения, создаваемые вторичными обмотками основных и дополнитель.10 ных трансформаторов, близки по величине, то величина уравнительного тока в последнем режиме незначительна.

На трансформаторах дополнительной группы расположено всего три обмотки, а не восемь, как у известного инвертора

Формула изобретения

Трехфазный самовозбуждающийся инвертор, содержащий трехфазный мост 2р на шести транзисторах, три основных трансформатора с первичной и синхронизирующей обмотками,.а также первой, второй и третьей парой обмоток обратной связи на каждом иэ них, три 25 дополнительных трансформатора с первичной обмоткой и парой вторичных обмоток на каждом из них, три первые цепочки, каждая из которых состоит из согласно-последовательно соединен-30 ных первичной обмотки основного трансформатора данной фазы и синхронизирующей обмотки основного трансформатора предыдущей фазы, шесть вторых цепочек, каждая из которых состоит из первой обмотки обратной связи основного трансформатора данной фазы и включенных встречно-последова" тельно второй обмотки обратной связи основного трансформатора предыдущей фазы и третьей обмотки обратной связи основного трансформатора последующей фазы, трехфазный мостовой выпрямитель, между выходными вывода" ми которого включен регулирующий резистор, и шесть базовых резисторов, причем соотношение витков лервой, второй и третьей обмоток обратной связи основного трансформатора выбрано равным (К -ЗК+ 1):(К -,ЗК+3): и

: (К -К-1), где К вЂ” коэффициент трансформации между первичной и синхронизирующими обмотками основного трансформатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения, первые цепочки соединены звездой и подключены к выходным выводам трехфазного моста, каждая вторая цепочка через последовательно соединенные базовый резистор и введенный первый диод подключена между базой и эмиттером

Р соответствующего транзистора, первичная обмотка каждого дополнительного трансформатора включена между выходным выводом трехфазного моста и входным выводом трехфазного мостового выпрямителя, а вторичные обмотки каждого дополнительного трансформа" тора через введенные вторые диоды включены параллельно соответствующим вторым цепочкам, каждый вывод регулирующего резистора через введенйый дополнительный резистор соединен с соответствующим входным выводом инвер" тора, а каждый дополнительный и регулирующий резисторы шунтированы введенными конденсаторами.