Способ получения заданной формы кривой выходного напряжения инвертора
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
РЕСпУблИК
«в788311 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.10.70 (21) 1524949/24-07 с присоединением заявки É9 1524950/24-07 (23) Приоритет
Опубликовано 15.1280. Бюллетень 11о 46
Дата опубликования описания 15.12.80 (51)М. Кл.
Н 02 М 7/537
Н 02 М 1/12
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 314. .58(088.8) (72) Авторы изобретения
В.С. Моин, H.Н. Лаптев, И.А. Войтович и В.А. Цишевский (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАДАННОЙ ФОРМЫ КРИВОЙ
ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ HHBEPTOPA
Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к иннерторам, используемым в качестве вторичных источников питания систем автоматики и электропривода, преобразующим постоянное напряжение в переменное напряжение с формой, близкой к синусоидальной.
Для получения многоступенчатой формы выходного напряжения инверторы выполняют в виде нескольких инверторных ячеек, выходные напряжения которых суммируют.
Известен способ формирования напряжения, при котором на выходе ука- 15 эанных ячеек формируют прямоугольные напряжения, а сигналы управления ячейками взаимосдвигают по фазе.
В таком инверторе ячейки имеют выходные трансформаторы, установлен- 20 ная мощность которых превышает мощность нагрузки. Кроме того, количество ячеек при таком способе формирования достаточно велико, например для получения трехступенчатой формы требуется есть ячеек, а для шестиступенчатой формы — двенадцать ячеек fi)
Р1.
Известен также способ формирования многоступенчатого напряжения на 30 выходе инвертора, состоящего из нескольких инверторных ячеек, при котором на выходе каждой ячейки формируют прямоугольное напряжение с паузами на нуле различной длительности (31.
По отношению к известным способам при этом уменьшается установленная мощность трансформаторов и ключей ячеек, так как исключается встречное включение выходов ячеек и возникающая при этом бесполезная возвратная передача энергии из цепи нагрузки в источник питания. Однако так же, как и в предыдущем случае, количество ячеек велико, что увеличивает массу и снижает КПД инвертора.
Цель изобретения — снижение массо-габаритных показателей и повышение КПД.
Цель достигается тем, что для получения заданной формы кривой выходного напряжения инвертора, симметричной относительно середины полупериода, при котором на выходе основной и К дополнительных инверторных ячеек формируют двухполярные симмет.ричные относительно середины полупе. риода прямоугольные импульсы с паузой на нуле с каждой стороны полу788311 периоца, имеющие длительность соотДЕтСтВЕННО А0c->I Èä.>с ЭЛ.ГРаД., ГДЕ
К вЂ” номер дополнительной ячейки, а затем суммируют эти импульсы, произ водят формирование дополнительных пауз на нуле в каждом полупериоде импульсов на выходе дополнительных ячеек, причем каждая из этих пауз имеет Длительность 1 .>>с эл.гРаД. и расположена на расстоянии ) эл.град. от соответствующего фронта указанного импульса до ближайшей границы паузы. В конкретном случае трехступенчатой формы выходного напряжения используется одна дополнительная ячейка, а углы d.0I.H=P< = fпринимаются рав1-.-. м, 30 зл.град., а Угол с?с.> равным нулю, В случае шестиступенчатой фог«1«Л»т»>?>>:->т!НОС О НаПРЯжЕНИЯ КС110ЛЬЗу«О 1««««,>««j !0т «О т!,-! "I!C«Ë!«>IÛ-. Я ««ЕЙК1? т а уг>1ы 1 >т тип «< а?от -я равньlми ck«2 =.л«.y f>« = — — з>1 c рад . Д О н =- t .1 = ?лл-" 30 эл. гр .д,., }> =«45 эл. град., а Угол «4.1
Ра1>}«1э!1«I I У Ч?О .
Дтаннь!и способ НОзе«Оляет уменьшить количесrr>o ячеек по отношени>о к известному способу за счет многократного на протяжении полупериоца участия выходного напряжения кажцой доII QJl «I >«ттл ь>! 0>л Яче .>1(тл в Ф 0>от»>«лго011.» j l т1 и
ВЫХОЦН ОГО Н аПРЯ:КЕН >1 я ИН>Лт-1>т« 001« ° тЕМ
Са>лттМ 0.,>йжаЕт .Я Масса Н ГабаРИтн И повн>шается >СП1(ипвертора.
Н "-. Фиг, 1 {:=., 6) показана схе>ла, реализу оо>ая прес«>!агав>»>ый с пОсоб при форм>л .Ов-!Hlr>I -.>."-.«хступен 11>тj)r с. 1;а>>ряжен: -:, " д,з> р;-,.: .111 îcí0â:-и.:;; . алc?II::<åнпй =. О с.:;= и-..; на фнг, 2 (а, 6) тО,y ; О», «> <» « гон,. ?>ли тт!лr>>ттл «тт>, «H—
Чтаз ГО П «, ЛРЯ;;-,"11 т.
>1?- т«Е I, C0ð { Ф>л Г 1 а ) т-От>С г>.;1;И т но 61-;«Jic«мостовую инверторну>о ячейку на
У»«т»> а>>«? тт .т лЫ> т ЛК>л>аХ (тРан 31>ст0«P»3y. т ТИ
- .л рцстор«аy и Г . и, ) 1 л1 и ДО>>Олннтель= ную нслумсстовую II;-»Jepzop!Idio ячейку на ключах 5 и 6. На выход моста, об>разов анног0 ключами 1, ?, 5, 6, л>сл>очен трансформатор 7, вторичная обмотка ко О-,," го сО-.J?,I!Ilåíà последов«тельно с
ВЫХОдСМ С СНОВ:OTО 1 Оста, 06p=.зу>1 цтЕПЬ
1->т 1 1-;тт о -:>л>:1 т а! РУз хи 8, «тт,»,1 т. «j- л .«z:j«g, с» » гн а ттт-,, >»>тр:«,„j Ic«?I\i>I c=«."1 .. 1>т=:Ij на:оj!l 6, и т+0(. . Яву;«мые» в ус«."ройстве управления (на фиг. 1 не показа>лО), содержащем задающий генератор и распрецелитель импульсов любогст из.-ес THcJi вида. 11ри коммутаций клю>ей на вь!Ходе основного моста образуется прямоугольное двухполярное напряжение Uo с паузами на нуле длительностью сХ0
1. Способ получения заданной Формы кривой выходного напряжения инвертора, Симметричной Относительно середины полупериода, при котором íà Bblxo де основной и К дополнительных инверторных ячеек формируют двухполярные симметричные относительно середины полупериода прямоугольные импульсы с
60 паузой на нуле с ка»сдой стороны полупериода, имеющие длительность. соответственно с(.о,->л и с к эл.град., где
К вЂ” номер дополнительной ячейки, а затем суммируют эти импульсы, о т л и ч а ю шийся тем, что, с б5 искажений 16% и содержит высшие гармоники только с порядковым номером
II> = 12n — 1, где n = 1,2,3,... и т.д.
Аналогичным путем может быть выполнен инвертор с любым числом ступеней в Форме выходного напряжения. Например, на фиг. 2 показан инвертор с шестиступенчатой формой 0>л, содержащий основную мостовую инверторную ячейку на ключах 9-12 и три дополнительных полумостовых инверторных ячеек на ключах 13-18,на выходе которых включены трансформаторы 19-21. Распределение импульсов управления, подаваемых на ключи инвертора, выполнено таким образом, чтобы на вторичных обмотках трансформаторов 19-21 формировались напряжения U О о и U „ показанные на фиг. 26, На выходе инвертора формируется шестиступенчатое напряжен;Ic О>> —— Н, + L + U 1>з
20 (фиг. ?.,6), и>>еющее коэффициент искажений 7,5Ъ >л содержащее высшие гармо>1>лки толь <о с порядковым номером >> = 2>>n,— 1, где и = 1,2 3... и
+ т.д., т.е. с наинизшей 25-ой гармоникой. имущество предлагаемого спо-> соба состоит в уменьшении количества дополнительных ячеек, а именно: для формирования трехступенчатой кривой (фиг. 1,6) при известном способе тре30 буется две дополнительные ячейки, а при предлагаемом способе. одна; для формирования шестиступенчатой кривой (фиг. 2,6) требуется соответственно пять 1! т.ри дополнительных ячейки.
35 Гслн уp01> «1?ь 1>ыходн01-О напряжения позволяет выполнить основную ячейку
6e0òPàII0j".ОРматОРной т как показано на фиг. 1а и на фиг. 2а, то при предлагаемом способе уменьшается расчетная мощность выходных трансформаторов до полнитсльных ячеек по отношению к известным способам в 2-5 раз. Это видно из фиг. 16 и фиг. 26 при сопоставлении заштрихованной (проходящей через трансформаторы) и незаштрихованной (бестрансформаторной) площади кривой выхоцн01;о напряжения.
Вследс вие указанных преимуществ уменьшас.тся масса и габариты инвертора и пс>1>; >ается 1<ПД.
SG
Оормула изобретения
788311
a) Фуг иу pf целью снижения массо-габаритных показателей и повышения КПД, на выходе дополнительных ячеек формируют в каж.дом полупериоде по меньшей мере одну дополнительную пару пауз на нуле, каждая иэ которых имеет длительность ф>, эл.град. и расположена на расстоя. нии Д, эл.град. от соответствующего фронта указанного импульса до ближайшей границы паузы.
2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что для получения трехступенчатой аппроксимирующей синусоиду кривой выходного напряжения инвертора устанавливают K = 1, а =О, с ос„- Ъ„- Ц= 30 эл. град.
3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что для получения шестистуненчатой аппроксимирующей синусоиду кривой выходного напряже-, ния инвертора устанавливают К=З, .5 с4 0 Ыз-=Ыъ= а.= fд=Х =15 эл.град., * = P<- =f< = 30 эл. град., P>q =45 a»,град осн.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 124157, кл. Н 02 И 7/48, 1961.
2. Бедфорд Б. и др. Теория автономных инверторов ° "Энергия", 1969, с. 203, рис. 6-22.
3. Там же, с. 238, рис ° 7-23 °
788311 ие.
Составитель Г.Огнев .Редактор С.Тараненко Техред Н.Бабурка Корректор N.лароши
Эаказ 83T1/66 Тираж 783 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
