Регулируемый инвертор
Союз Сееетскик
Сецмалнстнческик
Реса ублнн
ОП ИКАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВ И ЕЛЬСТВУ
1 1819915 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 060372 (21) 1756323/24-07
{51)М. Кл. с присоединением заявки ЙЯ— (23) Приоритет—
Н 02 М.7/537
Гвеуявветвеявмй квинтет
СССР яв ямви извбветепиЯ в вткрмтяЯ
Опубликовано 070481. Бюллетень N9 13
{53) УДК 621. 314.58 . (088. 8) Дата опубликования описания 1004.81 (72) Авторы изобретения
В. С. Моин, Б.Л. Уан-Эоли и Н. Н. Лапт
4,, t (7 т ) Заявитель (54 ) РЕГУЛИРУЕМЫЙ HHBEPTOP
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах электрбпривода и вторичного электропитания для преобразования постоянного напряжения в регулируемое (стабилизируемое) по величине или форме переменное, напряжение.
Кэвестны инверторы, содержащие несколько преобразовательных ячеек, имеющих выходные трансформаторы и подключенных к одному источнику питания.
Выходные цепи этих ячеек суммируются и подключены к нагрузке через выпрямитель 1 или непосредственно (2, (3). Уровни выходных нап. ряжений ячеек выбираются разными, например, по закону двоичного (1,2, 4,8 и т.д.) или троичного (1,3,9,27 н т.д.) счета, и при суммировании выходов обеспечивается дискретное амплитудное регулирование выходного напряжения или формирование многоступенчатой формы кривой выходного напряжения, аппроксимирующей заданную форму, например, синусоидальную.
Недостатком силовой цепи таких инверторов является низкий КПД и
° повышенная расчетная мощность трансформаторов, в режиме, когда ячейки работают в противофазе, вследствие бесполезной циркуляции мощности по инвертору. Кроме того, в тех случаях когда инвертор выполняется с несколькими выходными каналами, количество вторичных обмоток выходных трансформаторов и их соединений между собой увеличено пропорционально числу каналов.
Цель изобретения — упрощение устройства, повышение КПД и уменьшение габаритов.
Эта цель достигается тем, что в регулируемом инверторЬ, содержащем несколько соединенных по входу параллельно преобразовательных ячеек с выходными трансформаторами, вторич. ная обмотка первой ячейки соединена с выходными выводами инвертора, а вторичные обмотки каждой из последующих ячеек включены последовательно с первичной обмоткой предыдущей ячейки °
25 . На черте показана электрическая схема предлагаемого инвертора.
Инвертор содержит, например, три мостовые преобразовательные ячейки
1,2,3, каждая иэ которых имеет выходной трансформатор 4,5,6 соответствен819915 но. Входы всех ячеек подключены к общему источнику питания. Вторичная обмотка трансформатора 4 первой ячейки включ&а на нагрузку инвертора.
Вторичная обмотка трансформатора 5 второй ячейки соединена последовательно с первичной обмоткой трансформато5 ра 4, а вторичная обмотка трансформара 6 третьей ячейки соединена последовательно с первичной обмоткой трансформатора 5. Базы всех транзисторов соединены с блоком управления 7.
Инвертор работает следующим образом.
Транзисторы ячеек, получая сигналы с блока управления 7, формируют на выходе ячейки прямоугольное напря- l5 жение одной полярности (состояние ячейки "+1"), когда открыты транзисторы одной диагонали моста. прямоугольное напряжение другой йолярности (состояние ячейки "-1"), когд- откры- 2п ты транзисторы другой диагонали моста, и выключают ячейку (состояние "0" когда открыты транзисторы, соединенные с одной из шин питания.
Перевод ячейки из одного состояния 5 в другое ступенчато изменяет суммарное напряжение на первичных обмотках трансформаторов 4 и 5,и, следовательно, напряжение на нагрузке 8. Если ,трансформаторы 5 и 6 выполнить понижающими с коэффициентом трансформации 1:3, то напряжение на нагрузке 8 будет регулироваться по уровню равномерными ступенями. Число ступеней каждой полярности этого напряжения при двух ячейках равно 4, а при трех ячейках — 13. В процессе регулирования ячейки занимают одно из состояний "+1", "0" и "-1" сначала ячейка
3, затем ячейка 2, а затем ячейка 1).
Так как при любом состоянии ячеек 40 через трансформатор 4 проходит мощность нагрузки, его расчетная мощность равна выходной мощности инвертора. Этим предложенный инвертор отличается от известного, в котором вы-45 ходной трансформатор первой (самой мощной) ячейки должен быть рассчитан не только на мощность нагрузки, а дополнительно и на мощность второй ячейки, в тот период времени, когда последняя находится в состоянии "-1".
Расчетная мощность, а следовательно, и габариты выходных трансформаторов предложенного инвертора уменьшены, а КПД увеличен, так как исключен бесполезный .переток энергии из первой ячейки во вторую, из второй в третью и т.д., при их работе в противофазе.
Помимо этого, упрощается выполнение выходных трансформаторов и уменьшается количество соединений (паек, клемм и т.n.) в случае многоканального инвертора.
Особе н но ощутим э тот положит ель ный эффект при необходимости выполнения вторичных обмоток с отводом от средней точки для работы на двухвентильный выпрямитель. При этом в предложенном инверторе с такой вторичной обмоткой выполняется только один трансформатор. Благодаря этому, кроме упрощения, дополнительно повышается
КПД и уменьшаются габариты инвертора.
1:, Формула изобретения
Регулируемюй инвертор, содержащий несколько соединенных по входу параллельно преобразовательных ячеек с выходными трансформаторами,-- о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД и уменьшения габаритов, вторичная обмотка трансформатора первой ячейки. соединена с выходными выводами инвертора а вторичные обмотки каждой из последующих ячеек включены последовательно с первичной об" моткой предыдущей ячейки.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1; Авторское свидетельство СССР
М 291300, кл. G 05 F 1/14, 1969.
2. Авторское свидетельство СССР
В 505104, кл. Н 02 М 7/48, 1971 °
3. Авторское свидетельство СССР
Р 505103, кл. Н 02 N 77//4488, 1971.
819915 Составитель Е. Дорскаин
Редактор Г. Бельская Теиред Е.Гаврилеако Еорректор Л. Иван
Заказ 1386/33 Тираж 730 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, З-35, Раушская иаб., д. 4/5
Филиал mill Натек:", г. ужгород, ул. проектная, 4
