Трехфазный самовозбуждающийся инвертор

 

Использование: преобразование постоянного напряжения в трехфазное переменное напряжение для систем вторичного электропитания и электропривода. Сущность изобретения: трехфазный мост на шести транзисторах 1-6 управляется в режиме самовозбуждения с помощью трех насыщающихся трансформаторов 31-33, подключенных первичными обмотками к выходным выводам инвертора. Вторичные обмотки 34-39 подключены к входам верхних транзисторов 1, 3, 5 по принципу замкнутого пересчетного кольца. Нижние транзисторы 2, 4. 6 управляются по такому же принципу путем гальванических связей. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

П9) () )) (я)с Н 02 М 7/5383

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4896616/07 (22) 26.12.90 (46) 23.06.93. Бюл. М 23 (75) О.Д.Лобунец (56) Авторское свидетельство СССР

N 1420645. кл. Н 03 К 3/16, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N1403406,,кл. Н 02 М 7/5387, 1985, Авторское свидетельство СССР

N. 169659, кл. Н 02 М 7/537, 1962, (54) ТРЕХФАЗНЫЙ САМО ВОЗ БУЖДАЮЩИЙСЯ ИНВЕРТОР (57) Использование; преобразование постоянного напряжения в трехфазное переменное напряжение для систем вторичного электропитания и электропривода, Сущность изобретения; трехфазный мост на шести транзисторах 1-6 управляется в режиме самовозбуждения с помощью трех насыщающихся трансформатооов 31-33, подключенных первичными обмотками к выходным выводам инвертора. Вторичнйе обмотки

34-39 подключены к входам верхних транзисторов 1, 3. 5 по принципу замкнутого пересчетного кольца, Нижние транзисторы

2, 4, 6 управляются по такому же принципу путем гальванических связей, 1 ил.

1823114

Изобретение относится к электротехни ке и может быть использовано в источниках вторичного питания, магнитомодуляционн ы х устройствах и т.д.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования частоты выходного напряжения.

На фиг.1а представлена схема устройства; на фиг.1б — диаграммы открытого состояния транзисторов и на фиг.1в— диаграммы выходных сигналов инвертора, Инвертор содержит три полумоста, которые выполнены на транзисторах 1-6, диоды 7 — 30, насыщающиеся трансформаторы

31 — 33 с первичными и компенсационными

34-39 обмотками и резисторы 40--48, Транзисторы 1, 3, 5 являются первыми транзисторами полумостовых схем, выполненных на транзисторах 1 и 4, 3 и 6, 5 и 2, соответственно, а транзисторы 4, 6, 2 — вторыми.

Диоды 7-9 и 28-30 относятся к группе первых диодов, диоды 16 — 18 — к группе вторых, диоды 10 — 15 — к группе третьих, диоды 2527 — к группе четвертых и диоды 19-24 — к группе пятых диодов. Резисторы 40 — 42 отнесены к резисторам первой группы, резисторы 46-48 — к резисторам второй и резисторы 43-45 — к резисторам третьей группы. Инвертор содержит выходные выводы 49 — 51.

В каждом полумосте г<ерв1.<й транзистор 1, 3, 5 коллектороь соединен с первым входным выводом инвертора, а эмитте1."1м— с выходным выводом инвертора 49--51 и коллектором второго транзистора 4, 6. 2, подключенного эмиттером к второму входному высоду инвертора. Первичные обмотки насыщающихся трансформаторов 31-33 включены между соответствующими выход ными выводами инвертора, Шесть первых диодов 7-9 и 28-30 включены встречно-параллельно коллекторно-эмиттерному переходу соответствующего транзистора.

Второй входной вывод инвертора присоединен к первому выходному выводу источника питания цепей управления, В каждом полумосте змрттер первого транзистора 11, 3, 5 соединен с первым выводом второ о диода 16-18, второй вывод которого подключен к базе того же транзистора через две параллельно включенные цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных третьего диода 10 — 15 и компенсационной обмотки 34 — 39, принадлежащей насыщающемуся трансформатору

31-33, первичная обмотка которого соединена с эмиттером первого транзистора 1, 3, 5 данного полумоста. Вторые выводы вторых диодов 16-18 через первые резисторы

40-42 соединены с вторым выходным вывог

55 дом источника питания цепей управления, База 11т< рого транзистора .1, 6, 2 каждого полумоста через последовательно соединенные четвертые диоды 25 — 27 и вторые резисторы 46-48 подключена к общей точке соединения первых выводов двух пятых диодов 19- Ul третьих резисторов 43-45, причем второй вывод каждого из пятых диодов

19-24 подключен к эмиттеру первого транзистора других полумостов, а второй вывод третьего резистора 43-45 соединен с вторым выходным выводом источника питания цепей управления, Конструктивно насыщающиеся трансформаторы 31 — 33 выполнены с числом витков компенсациоHMых обмоток

34 — 39 равным <пслу витков первичных обмоток, Пусть а начальный период времени открыты первые тра«эисторы 1, 5 и второй транзистор 6 полумостов. Тогда магнитопровод насыщающегося трансформатора 31 током источника входного напряжения перемагни<ивается в прямом направлении, а магнитопровод насыщающегося трансформатора 32 — в обратном. При этом первый транзистор 1 полумоста открыт током, flpO текающим от вго<эог0 выходного вывода ис 09ННКА пи<ания цепей управления через пе1)вый ре "<1c, <01 :.<1, 4<:г1ез компенсацион ную обмотку 34 на<;ыщающегося трансформатооа 31 через третий диод 10, база-эь1и< .< рн<,1й пе1,еход, ерного тръ зи"-ора 1 с<10:вотствук.;цего nnr.óèîñòà, перви;ную обмотку ласыщающегося тр1;<сфорь атора 11, <ер".з коллектор1<оэмитер11.<й переход второго транзистора 6 дру ого <: г умоста к первому выходному выводу истс "11 ка 1<итания цепей управления.

Так как напряженilR на первичной обмотке насыша1о<цегося трансформатора 31 и на компенсационной обмотке 34 вследствие равенства чисел витков этих обмоток практически равны и действуют встречно друг другу, то ток в цепи базы в основном определяется вели<иной «1ряжения источника пи ания це<1ей управления и первого резист. ра 40.

Первый т;;".нэистор 5 полумоста открыт током, протекаю цим от второго выходного вывода источника питания цепей управлеHUlA через первый резистор 42, через КоМпенсационну<о обмотку 39 насыщающегося трансформатора 32, через третий диод 15. база-эмиттерный переход первого транзистора 5 полумоста, первичную обмотку насыщающегося -грансформатора 32, через коллекторно-эми гтэрный переход второго транзистора б к первому выходному выводу источника питания цепей управления. Второй транзистор 6 открыт гоком, протекаю1823114 щим от второго выходного вывода источника питания цепей управления через третий резистор 43, второй резистор 47. четвертый диод 26, база-эмиттерный переход второго транзистора 6 полумоста к первому выходному выводу источника питания цепей управления. Этот ток тоже не зависит от величины напряжения входного источника питания и практически определяется величиной напряжения источника питания цепей управления и третьего 43 и второго 47 резисторов. После насыщения магнитопроводов насыщающихся трансформаторов 31, 32, вследствие влияния положительной обратной связи происходит закрывание первого транзистора 5 и второго транзистора 6 и открывание первого транзистора 3 и второго транзистора 2. При этом транзисторы

1, 2, 3 удерживаются в открытом состоянии по аналогичным описанному выше цепям, что вызывает перемагничивание насыщающегося трансформатора 32 в прямом направлении, а насыщающегося трансформатора 33 — в обратном. после окончания процессов перемагничивания магнитопроводов которых первый транзистор 1 и второй транзистор 2 закрываются, а первый транзистор 5 и второй транзистор

4 — открываются. После окончания процессов перемагничивания магнитопровода насыщающегося трансформатора 31 в обратном направлении, а магнитопровода насыщающегося трансформатора 33 — в прямом, весь процесс повторяется согласно описанному выше.

8следствие того, что величины токов управления транзисторов не зависят от величины напряжения входного источника питания в диапазоне его изменения от значения напряжения источника питания цепей управления до напряжения, соответствующего электрической и рочности элементов схемы, диапазон изменения напряжения входного источника питания может быть значительным — до 1:50 и выше.

При этом возможно получить достаточно высокий и сравнительно неизменный КПД, так как потери в цепях управления почти не изменяются, что и обеспечивает работу инвертора в широком диапазоне частоты выходных сигналов.

Формула изобретения

Трехфазный самовозбуждающийся инвертор, содержащий три полумоста транзи5

50 сторов, в каждом из которых первь и транзистор коллектором соединен с первым входным выводом инвертора, эмиттером -- с выходным выводом инвертора и с коллектором второго транзистора, подключенного эмиттером к второму входному выводу инвертора, и три насыщающихся трансформатора, каждый из которых имеет первичную обмотку, включенную между соответствующими выходными выводами инвертора, и две компенсационные обмотки, шесть первых диодов, каждый иэ которых включен встречно параллельно соответствующему транзистору, и шесть первых резисторов, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования частоты выходного напряжения путем изменения входного напряжения, введен источник питания цепей управления, первый выходной вывод которого соединен с вторым входным выводом инвертора, в каждом данном полумосте эмиттер первого транзистора соединен с первым выводом второго диода, второй вывод которого подключен к базе первого транзистора через две параллельно включенные цепочки, каждая иэ которых состоит из последовательно соединенных введенного третьего диода и компенсационной обмотки, принадлежащей насыщающемуся трансформатору, первичная обмотка которого соединена с эмиттером первого транзистора дан ого полумоста, второй вывод второго диода через первый резистор соединен с вторым выходным выводом источника питания цепей управления, база второго транзистора через последовательно соединенные введенные четвертый диод и второй резистор подключена к общей точке соединения первых выводов двух введенных пятых диодов и третьего резистора, причем вторым выводом каждый из пятых диодов подключен к эмиттеру первого транзистора другого соответствующего полумоста. а третий резистор вторым выводом соединен с вторым выходным выводом источника питания цепей управления, при этом число витков каждой компенсационной обмотки выбрано равным числу витков первичной обмотки насыщающегося трансформатора.