Инвертор с многоступенчатой, аппроксимирующей синусоиду формой кривой выходного напряжения

 

(Н) Дополнительное к авт. евнд-ву (ЯЯ) заявлено 29. 12.7 3 (Я ) 1981640/07 (51) М. Кл, Н 02 M 7/53 (23) Приоритет (43) Опубликовано05.04.78,6юллетеиь ¹ 13 (45) Дата опубликовании описания 13.03.78 (68) УДК за1.31 . .57 (088.8) h Н» Лаптев, М» Л» Завьялов и В» G» Моин (54) И ФР ОР С МНОГОСТУПЕКЧЛТОЙ, АППРЭКСИМИРУНЩЕЙ СИНУСОИДУ ФОРМОЙ

КРИВОЙ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобуетение стносится ко вторичным источникам питаниЯ H . Может быть исполь, зсщано В аВтоматике, пйеобразовательной., технике, в електроприводах.

Иавестны инверторы с многоступенчатой. 5 аппроксимируюией синусоиду формой кривой

ВыхОднОгО напряжения, состояяие Ks ОснОВ ных и вспомогательных инверторных ячеек

Ы

Трехступенчатая форма трехфазного вы- К ходного напряжения может быть получена с помощью трех основных и трех вспомогательных мостовых ячеек с общими трансформаторами, допускиопими работу на высокой частоте (2). Недостачжом их является то, 35 что для дальнейшего увеличения количества аппроксимирукпцих синусоиду. Ьтупенек выход- ного напряжения и улучшения таким Образом его гармонического состава требуется ";лачительное усложнение схемы и увеличение 26 количества юночевых элементов.

Прототипом описываемого инвертора является инвертор с многоступенчатой, аппрок симирующей синусоиду формой кривой выходного напряжения» каждая фаза которого сос-25 ToBT HB Огчовныx и вспомогательных Мос товых инверторных ячеек, в диагонали вторых включены автотрансформаторы соответственно 3). Недостатком его является неГ высокая частота перемагничивания трансформаторов, а следовательно их большие габариты

В описываемом устройстве для уменьшения габаритов путем повышения рабочей частоты аВтОтрансформатОрОВ ОтвОд авто " трансформатора выполнен от середины, а между Этим ОтВОЦОм и выходным зажимом инЪЯфэра в»цпочена ЙТОЩчная Обмотка указанного трансформатора.

На фиг. 1 представлена* схема инвертора с многоступенчатой, аппроксимирукипей си соиду формой кривой выходного напряжения в трехфазном транзисториом варианте (шестиступенчатое линейное напряжение: на фш.. 2 - диаграммы напряжений в основных тОчках cxG мы, Предлагаемый инвертор содержит три фазы А, В» С, »чаилая из ко Горых состоит иЬ основных и вспомогательных лосто- . вых инверторных ячеек (соответственно н транзисторах 1-4 и 5-8; 9-12 и 13-16, 17-20 и 21-24) В диагонали основ . ых ячеек включены дроссели 25-2 7,а в диагонали вспомогательных ячеек-первичные обмотки дополнительных трансформаторов 28-30.

Отношение чиспа витков вторичных обмоток к первичным принято равным 0,075:1.

Управление транзисторами происходит от распределителя импульсов. йпя реализации необходимого закона управления (фиг. 2) указанный распределитель должен обеспечивать дискретный относительный сдвиг сигналов на 12 .. Ha интервале 0,8 каждого полупериода открыты два верхних ипи два нижних транзистора основных ячеек, а на интервале 0,2 попупериода транзисторы . основных ячеек коммутируются в противофазе на высокой частоте, ограниченной их частотными свойствами. В этом интервале на обмотке дросселя появляется напряжение,20

U . Ряд сигналов управления следующей фазой сдвинут на 120о основной частоты по отношениюп ряду сигналов управления предыдущей фазой. В результате между отводами от средних точек обмоток дроссе- 25 пей и искусственным нупем появпяются напряжения,ц -O U -Ь и ц -Π—.A

О

Одновременно распредепитепь импульсов управляет переключением транзисторов вспо- З0 могатепьных ячеек, так что на вторичных обмотках трансформаторов 28-30 появпяют ся напряжения 0>8, 029, о . Все эти напряжения апгебраически суммируются и прикладываются к нагрузка, образуя много- .пп ступенчатое напряжение, например 0 . Лна-А логичные формы имеют все линейные напря« жения. цопопнительные трансформаторы поп» жны быть рассчитаны на частоту, в 7, 5 раз превышаюшую выходную частоту цреоб разоватепя, и на напряжение, составпяющее 7,5% от амплитуды выходного напряжения. йроссепи 25-27 рассчитывают на произвопьяую частоту, в десятки и сотни раэ цревыша. юшую выходную. В результате вес эпектро- магнитных элементов резко сокращается, а мапый коэффициент нелинейных искажений позволяет ограничиться лишь установкой радиофильтра дпя получения синусоидального входного напряжения. Схема может быть использована и в однофаэном варианте.

В зависимости от закона коммутации транзисторов основных и дополнительных ячеек может быть получена различная форма выходного напряжения преобразователя.

{фазовая и линейная), Кроме, того, в некоторых случаях можно объединить несколько допопнительных ячеек в одну с соответствующим увеличением мощности.

При использовании отдельных дополнительных ячеек дпя каждой фазы трехфазного преобразователя получается многоступенчатая (шестиступенчатая) форма линейного

:напряжения. При этом коэффициент нелинеййых искажений снижается до 8% и в несколь ко раэ уменьшается установленная мощность электромагнитных элементов при увели чении мощности сиповых переключающих эпементов всего на 15Я,. Ф-о р ì y n a и з о 6 р е т е н и я

Инаертор с многоступенчатой, аппроксимирующей синусоиду формой кривой iвыходноro напряжения, каждая фаза которого состоит из основных и вспомогательных мос товых инверторных ячеек, в диагонали которых вкпючены автотрансформатор и трж сформатор соответственно, о т и и ч а ю шийся тем, что, с цепью уменьшения габаритов путем повышения рабочей частоты автотранрформаторов, отвод автотранссформатора выполнен от середины, а между этим отводом и выходным зажимом ипвертора акпючена вторичная обмотка указанного трансформатора.

Источники информации, принятые -so внпмание при экспертизе".

1. Патент США № 3573602, кп. 321-9, 1971, .

° 2. Патент США ¹ 3657633, кп. 321-9, 1972.

3. Патент Франции ¹ 2115491, кп. Н 02 М 7/ОО, 1970.

Составитепв B. Йиреаин

Редактор B. Фепьдман Техред 3. Чудик

Корректор C. Гарасиияк

Заказ 1661/9 Тираж 892 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаа наб., д. 4/5, Фипиап ППП Патент . г, Ужгород. ул. Проектная, 4