Трехфазный инвертор

 

Pl QQ P Q@ gq (@

Р

О П И С Л Н Й Е(iI1 493878

6оюз Советских . Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.01.74 (21) 1981745/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.11.75. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 19,02.76 (51) M. Кл. Н 02m 7/52

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений хи открытий (53) УДК 621.314.572 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. П. Завьялов, Н. Н. Лаптев и А. Е. Сурминский (71) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и служит для формирования на выходе напряжения ступенчатой формы, приближающегося по виду к синусоидальному.

Известен трехфазный инвертор, состоящий из и мостовых переключающих ячеек с автотрансформаторными выходами, соединенными между собой с помощью дополнительных автотрансформаторов по схеме типа «пирамиды».

Недостаток этого инвертора состоит в том, что для формирования выходного напряжения ступенчатой формы необходимо использование большого количества переключающих ячеек и автотрансформаторов.

Цель изобретения заключается в устранении указанного недостатка и упрощении схемы инвертора.

Это достигается за счет того, что к выходной клемме мостовой ячейки присоединен автотрансформатор полумостовой ячейки, подключенный другим своим концом к источнику питания через ключевые элементы, а к выходной клемме каждой предыдущей полумостовой ячейки присоединен автотрансформатор каждой последующей полумостовой ячейки, причем выходная клемма и-образной полумостовой ячейки соединена с выходным зажимом инвертора.

На фиг. 1, а приведена схема, иллюстрирующая преимущество такого вида соединения.

Инвертор на фиг. 1, а позволяет получить ту же форму выходного напряжения, что и изве5 стный, но с меньшим количеством переключающих ячеек и автотрансформаторов. Для увеличения количества уровней выходного напряжения и мощности инвертора необходимо подключать дополнительные полумостовые

10 ячейки, соединяя их автотрансформаторы по схеме типа «лесенки», как показано на фиг. 1, б.

Схема инвертора приведена на фиг. 2.

Каждая фаза инвертора образована транзи15 сторами 1 — 8, 9 — 16, 17 — 24 и автотрансформаторами 25 — 27, 28 — 30, 31 — ЗЗ. Транзисторы

1 — 4, 9 — 12, 17 — 20 и автотрансформаторы 25, 28, 31 образуют мостовые переключающие ячейки, а транзисторы 5, 6; 7, 8; 13, 14; 15, 16;

20 21, 22; 23, 24 с соответствующими автотрансформаторами 26, 27; 29, 30; 32, 33 — полумостовые ячейки. Каждая фаза инвертора содержит одну мостовую и две полумостовые ячейки с тремя автотрансформаторами. Инвертор

25 работает следующим образом.

При включении напряжения питания и подаче на управляющие переходы силовых транзисторов сигнала от схемы управления начинается их коммутация по определенному зако30 ну. Диаграмма коммутационных состояний

3 транзисторов одной фазы (А) представлена на фиг. 3, а. Напряжение на основном трансформаторе 25 изображено на фиг. 3, б. Фазные и линейные напряжения в схеме представлены на фиг. 3, в, г и д, причем напряжение

U o изображено на фиг. 3, в пунктирной линией. Транзисторы двух других фаз коммутируются аналогичным образом с относительным сдвигом на 120 .

Для улучшения формы выходного напряжения инвертора в каждую фазу последовательно включена дополнительная обмотка с автотрансформатора мостовой ячейки данной фазы, При этом в фазном выходном напряжении (U>o) на полупериод получается 12 уровней.

Содержание высших гармоник в фазном напряжении следующее: аз — — О, а — — О, а =

=2,35%, ag — — О, a —— 0,17%, а З=0,83%

Это дает возможность уменьшить КНИ выходного фазного напряжения с исходных 8% до 4 — 5% при помощи небольшого выходного фильтра. В линейном напряжении (U») инвертора имеется 15 уровней на полупериод и еще более низкое содержание высших гармоник.

Достоинством данного инвертора является то, что в нем многоступенчатую форму, близкую к синусоидальной, имеют не только ли493878

4 нейные, но и фазные напряжения, т. е. напряжения между выходными зажимами и силовым нулем источника питания.

5 Предмет изобретения

1. Трехфазный инвертор со ступенчатой формой выходного напряжения, каждая фаза которого содержит одну мостовую и и полумо10 стовых переключающих ячеек с автотрансформаторными выходами, отличающийся тем, что, с целью его упрощения, к выходной клемме мостовой ячейки присоединен автотрансформатор полумостовой ячейки, под15 ключенный другим своим концом к источнику питания через ключевые элементы, а к выходной клемме каждой предыдущей полумостовой ячейки присоединен автотрансформатор каждой последующей ячейки, причем выходная

20 клемма п-ой полумостовой ячейки связана с выходным зажимом инвертора.

2. Инвертор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью улучшения формы кривой выходного напряжения, выходная клемма и-ой

25 полумостовой ячейки соединена с выходным зажимом инвертора через дополнительную обмотку автотрансформатора мостовой ячейки данной фазы.

493876

Q у

7

00Ид д 7/5(1!

0,50гг л ЬО

Корректор Е. Хмелева

Редактор В. Лысенко

Заказ !40/20 Изд. № 2033 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Рво г

Составитель И. Галиева

Техред М. Семенов