Многофазный инвертор

 

: оВ ;,: я зл, ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических Республик рв739697

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1Я.1077 (21) 2534078/24-07 (51)м. Кл.2 с присоединением заявки ¹

Н 02 М 7/48

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий. (23) Приоритет

Опубликовано 050680 Бюллетень ¹ 21 (53) Уд (621 ° 314..27(088,8) Дата опубликования описания 06.06,80 (72) Автор изобретения

B.Р, Бирюков (71) 3а яв итель (54) МНОГОФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработках вторичных источников питания. известен инвертор, остоящ и иэ 5 усилителя мощности, трансформатора и ключей переменного тока (11 .

Недостаток такого инверторабольшое количество ключей и их пб-. ниженная надежность из-за сквозных токов °

Известен также инвертор, содержащий два последовательно соединенных инвертора, один из которых содержит трансформатор (2) . 15

Недостаток этого инвертора— большая масса трансформатора иэ-эа работы его на частоте выходного напряжения .

Наиболее близким к предложенному 20 инвертору является многофазный инвертор, содержащий многофазный мост управляемых ключей и многофазный мост диодов обратного тока, выводами постоянного тока подключаемые к источнику, постоянного тока со средней точкой, а выводами переменного тока — к многофазной нагрузке с нулевым выводом, а также вспомогательную инверторную ячейку с трансфор- 30 маторным выходом, одна выходная обмотка которого расположена в одной вспомогатеЛьной цейи между входным нулевым выводом инвертора, подключаемым к средней точке источника питания, и выходным нулевым выводом, подключаемым к нулевому выводу нагрузки, а вторая - в другой вспомогательной цепи между точкой объединения одних концов вспомогательных ключей с двухсторонней проводимостью и нулевым выходным выводом инвертора, йричем другие концы упомянутых вспомогательных ключей под,ключенных к выводам переменного тоl ка упомянутых мостов (3).

Недостаток известного инверторасравнительно низкое качество выходного напряжения. Бель изобретения - улучшение качества выходного напряжения. Это достигается тем, что инвертор снабжен дополнительной инверторной ячейкой .с трансформаторным выходом, а каждая из двух ее выхоущыи. обмоток включена в одну иэ упомяну тйх нспомогательных цепей последо,вательно-согласно с соответствую щими выходными обмотками вспомогательной инверторной ячейки.

739697

Формула изобретения

J многофазный инвертор, содержащий многофазный мост управляемых ключей и многофазный мост диодов обратного

5 тока, выводами постоянного тока подключаемые к источнику постоянного тока со средней точкой, а вывода ми переменного тока - к многофазной нагрузке с нулевым выводом, а также

20 вспомогательную инверторную ячейку с трансформаторным выходом, одна выходная обмотка которого расположена в одной вспомогательной цепи между входным нулевым выводом инвер25 тора, подключаемым к средней точке источника питания, и выходным нулевым выводом, подключаемым к нулевому выводу нагрузки, а вторая — в, другой вспомогательной цепи между

ЗО точкой объединения одних концов вспомогательных ключей с двусторонней проводимостью и нулевым выходным вынодом инвертора, причем другйе концы упомянутых вспомогательных; ключей подключены к выводам перйменного тока упомянутых мостов, отличающийся тем, что, с целью улучшения качестна выходного напряжения, он .снабжен дополни.тельной иннерторной ячейкой с транс40 форматорным выходом, а каждая из двух ее выходных обмоток включена, в одну из упомянутых вспомогательных цепей последовательно-согласно с соответствующими выходными обмот45 ками вспомогательной инверторной ячейки.

l,Р

На фиг. 1 изображена принципиальная схема трехфазного инвертора: на фиг. 2 — диаграммы напряжений, поясняющие принцип действия инвертора.

Устройство (см. Фи г . 1) содержит трехфазный мост 1, выполненный на управляемых ключах 2-7, ключи 8-10 переменного тока, подключенный между выходом трехфазного моста и выходной обмоткой вспомогательной инверторной ячейки 11, дополнительную инверторную ячейку 12, выходы которой соеди1 иены последовательно с выходами вспомогательной инверторной ячейки 11. устройство работает следующим образом.

Работа устройства рассматривается на примере одной фазы, например фазы A (см. фиг. 1) „ Напряжение на выходе ячейки 11 имеет вид,показанный на фиг. 2г, а на выходе ячейки 12 — видб показанный на фиг. 2д. Так как выходы ячеек 11 и 12 соединены последовательно, то результирующее напряжение имеет форму, показанную на фиг. 2е, .3. .Пусть на интервале

0- 1 (см.фиг. 2ж) открыт ключ 9 пе-. ременного тока. Тогда к нагрузке на этом интервале подключается напряжение (см, фиг. 2е), и на интер вале 0-{ будет сформировано две ступени выходного напряжения (см. фиг, 2и) . Также формируются ступени

На ИНТЕРВаЛаХ 1 -ttà, tk а-, t,o- и .

В момент ключ 8 йеремейного тока ныключают и включают управляемый ключ 2 трехфазного моста 1 (см; фиг. 1) . На интервале времени 1 - включают ключ 2, а на интервале

Я 7 - - Ею ключ 5 (см. фиг . 2 а,б) . На выходе трехфазного моста 1 фаза A имеет напряжение, показанное на фиг. 2в. Это напряжение складывает-ся с напряжением фиг. 2э ячеек 11, 12, и на нагрузке на интервалах и б9 — 1 формируются Остальные ступени вйходного напряжения. В результате на нагрузке имеется пятиступенчатое напряжение с коэффици- . ентбм гармоник, равным- примерно 10%. (К„известного (3) -инвертора равен

15%) . Дополнительная ячейка 12 имеет примерно такую же мощность, как и ячейка ll, т.е, 7% от суммарной мощности трехфазной нагрузки, при этом расчетная частота в три раза. ныще, чем частота ячейки 11. Так как м )щность дополнительной ячейки 12 незначительна, а расчетная частота высокая, то ее введение практи. чески не оказывает существенного влияния на массо-габаритные показатели всего инвертора, а коэффициент гармоник при этом уменьшается в

1,5 раза. Ближайшая высшая гармоническая в кривой выходного напряжения при.этом будет иметь более высокий номер.

Р б

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5{) 1. Патент Англии Р 900702, кл, 38 (2), 1960. 2. Патейт Англии Р 135443, кл. Jf 2 F 1974. -.,3. Авторское свидетельство СССР

55 по заявке Р 2398230/24-07, кл. Н 02 М 7/48, 08.09.76.

739697

Фиг. 1

tt tg tg4tyt 7 .8g Ь

Фи г.2

ЦНИИПИ Заказ 2955/49 Тираж 783

Ъ n подписное

-Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4