Трехфазный инвертор

< !987767

Союз Советскии

Социалистическив

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (5l)M. Кл. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Запвлено 05.01.76. (21) 2310857/24-07 с присоединением заявки.%

Н 02 М 7/537

Говударстввииый комитет

СССР (23} Приоритет (53) УДК 621.314. .57 (088.8) ио делам изабретеиий и открытий

Опубликовано 07.01.83.Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 07.0l.83

{72) Автор изобретения

В. С. Моин!

f (7l ) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНЫЙ HHBEPTOP го

Изобретение о гнос и гс я к преобразовательной технике, в частности к трехфазным инверторам, преобразующим постоянное напряжение в переменное для питания потребителей систем автоматики и элек тропривода.

Известен способ для повышения качест-. ва выходного напряжения трехфазного. инвертора, по которому выходные зажимы трехфазного моста основных ключей о соединяют с нулевым выводом источника питания на время, соответствующее

30 эл. град. в каждом полупериоде, с помощью дополнительных ключей переменного тока. Т1ри этом, в отличие от обычl5 ного трехфазного инвертора, величина

5-ой и 7-ой гармоник уменьшаегся почти в 4 раза и составляет 5,5 и 4% соогветс твенно, а коэффициент искажений уменьшается с 32 до 20% (1 ).

Известно устройство, реализующее этот способ, в котором в качестве дополнительных ключей используются две встречно-параллельно включенные цепоч-.

2 ки, состоящие каждая из последовательно

I соединенных диода и транзистора (2 ).

Недостатком этого устройства являет- ся присутствие в форме кривой выходного линейнего напряжения 5-ой и 7-ой гармоник, что приводит к необходимости. выбора резонансной частоты выходного фильтра ниже частоты 5-ой гармоники (чтобы избежать ее усиления) и, как следствие этого, к необходимости увели« чения массы и габаритов выходного фильтра.

Известна схема устройства, полностью исключающая пятую и седьмую гармоники t 3J.

Однако известное устройство имеет дополнительные формирующие трансформаторы значительных габаритов, первичная обмотка которого включена в силовую цепь и обгекается током нагрузки инвертора.

Наиболее близким к предлагаемому является инвертор, также исключающий пятую и седьмую гармоники и содержащий

Э 9877 подключенный к источнику питания трехфазный мост основных управляемых ключей, каждый вывод переменного тока которого соединен с соответствующим выводом переменного тока трехфазного мос га вспомогательных управляемых ключей через первичную обмотку авто трансформатора, соединенную с соответствующим фазным выходным выводом через последовательно соединенные вторичные ð обмотки трансформаторов двух других фаз $4 $, Недостаток данного инвертора обусловлен также большой массой трансформаторов. !5

Цель изобретения — улучшение массогабари гних показа гелей ус гройс тва за счет снижения расчетной мощности трансформаторов при сохранении качества вы ходц папряиения.

Поставленная цель достигается reM, что трехфазный инвертор, содержащий подключенный к источнику питания трехфазный мост основных управляемых ключей, каждый вывод переменного тока кого 25 рого соединен с соответствующим выводом переменного тока трехфазного моста вспомогательных управляемых ключей через первичную обмотку трансформатора, соединенную с соответствующим фазным выходнbIM выводом через последовательно соединенные вторичные обмотки трансформаторов двух других фаз, снабжен тремя управляемыми ключами переменного тока, каждый из которых включен

35 между нулевым выводом источника питания и выводом переменного тока моста основных управляемых ключей, подключенным через указанные последовательно соединенные вторичные обмотки трансформаторов к выходному фазному выводу.

На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 — диаграммы напряжений.

Инвертор {фн)-.I) содержит трехфазный мост основных управляемых ключей (тран45 зисторов) 1-6.Выходные зажимы этого мос та соединены с нулевым выводом источника питания через управляемые ключи

7-9 переменного тока, состоящие, например, из встречно-параллельно соединенных транзисторов и диодов. Инвертор содержит также трехфазный мост вспомогательных управляемых ключей l0-15. Между выходными зажимами этого моста и фазными выходными выводами включены первичные обмотки 16-18 формирующих трансформаторов 19-21, вторичные обмотки

22-27 которых включены последовательно в выходные цепи двух других фаз. Выход67 1 ные зажимы А,В,С инвертора соединены с трехфазной нагрузкой 28.

Устройство работает следующим образом.

Nor ключей 1-6 (вместе с дополнительными ключами 7-9) и мост ключей

10-15 работают синхронно и синфазно (фиг, 2). Отличие законов коммутации ключей состоит в том, что ключи 10-15 открыты íà 180 и формируют на выход. ных зажимах этого моста напряжения

U p 0,0, Uñ0 в виде нормальных ,прямоугольников, сдвинутых относительно друг друга на 120 . Ключи 1 6 открыты на 150, а в оставшейся части полупериода в ЭОо открыты ключи

7-9. Поэтому на выходе основного моста формируется напряжение U tl 0 0 6 0

U,O в виде прямоугольников с паузой на нуле в ЗО, также взаимно сдвинутых на 120 . Напряжение на первичных обмотках l6-18 трансформаторов имеет вид прямоугольников с паузой на нуле в 150 (UQA! 0Ъbf . UGCI ) °

Из схемы (фиг. 1) следует, что выходные фазные напряжения яо А о тр { ас Ъо )

-U +К (0 -ц,1;

"50 В ц тр аА сС >

0 =О, +К (1 „,-О „,), % где =, . — коэффициент трансформа-. тp ции трансформаторов . 19-21, Ж, 4l > — количес тво витков первичной и вторичной обмоток.

Лля высокого качества линейного напряжения необходимо выбрать Кт, =

= Ot155, Выходное линейное напряжение О А =

ОА0 — 0 и имеет трехступенчатую

60 форму, в которой полностью отсутствуют высшие гармоники с номерами 3,5,7,9, 15,17,19,21„° °, а коэффициент искажений равен 16%. Благодаря этому выходной фильтр инвертора может проектироваться на резонансную частоту ниже 11-ой гармоноки.

Формула изобретения

Трехфазный инвертор, содержащий подключенный к источнику питания трехфазный мост основных управляемых ключей, каждый вывод переменного гока которого

9877

5 соединен с соответствующим выводом переменного тока трехфазного моста вспо- могательных управляемых ключей через первичную обмотку трансформатора, соединенную с соответствующим фазным вы- s ходным выводом через последовательно соединенные .вторичные обмотки трансформаторов двух других фаз, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей за счет снижения рассчетной мощности трансфор— маторов при сохранении качества выходного напряжения, он снабжен тремя управляемыми ключами переменного тока, каждый из которых включен между нулевым выводом источника питания и выво-:

Ис точники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР

No 200659, кл. Н 02 М l/12, 1966.

2, Патент США % 3391323, кл. 321-5, 1968.

3. Патент США % 3838331 кл. 321-9, 1974, 4. Патент CIA Ng 3572602, кЬ. 321-9 1971

6. дом переменного тока моста основных управляемых . ключей,. подключенным через указанные последовательно соединенные вторичные обмотки трансформаторов к выходному фазному;выводу.