Устройство управления трехфазным инвертором Советский патент 1984 года по МПК H02P13/18 

и третьей ячеек, а первые концы первых дополнительных обмоток первой, четвертой и пятой ячеек подключены к первому концу вькодной обмотки

трансформатора задающего генератора, к второму концу которой подключены первые концы дополнительных обмоток второй, третьей и пятой ячеек.

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНШ ИНВЕРТОРОМ, содержащее пересчетную схему на пяти автогенераторных ячейках с вьрсодными трансформаторами, имеющими выходные обмотки, первую дополнительную, вторую дополнительную обмотку на трансформаторах .второй и четвертой ячеек и первичную обмотку, отвод от промежуточной точки которой подключен к первому питающему выводу, а концы через транзисторы подключены к второму питающему выводу, и задак|щий генератор с выходным трансформатором, отвод от средней точки которого соединен через резистор со вторым питающим выводом, а концы соединены с концами дополнительных обмоток выходных трансформаторов автогенераторных ячеек, при этом второй конец каждой из дополнительных обмоток трансформатора первой, второй, третьей, четвертой ячеек соединен через диоды с базой соответственно второго транзистора второй ячейки, первого транзистора первой ячейки, второго транзистора четвертой ячейки и первого транзистора третьей ячейки, причем указанный промежуточный отвод первичной обмотки расположен так, что отношение чисел витков между ними и крайними выводами, к которым подключены коллекторы первого и второго транзисторов, равно 1:2, и первый дополнительный транзистор, о т л и ч а ю щ е, е с я тем, что, с целью повышения технологичности устройства за счет унификации трансформаторов, дополнительно введены два диода, транзистор и по одной второй дополнительной обмотке на трансформаторах третьей и пятой автогенераторных ячеек, при этом вторые концы первых дополнительных обмоток первой, второй, третьей и четвертой ячеек подключены через диоды соответственно к базам второго транзистора пятой ячейки, к первому транзистору пятой ячейки, через первьй дополнительно введенный диод к базе второго транзистора пятой ячейки и через второй .дополнительно введенный диод к базе первого транзистора пятой ячейки, причем второй конец первой дополнительной обмотки трансформатора пятой ячейки через диод и первый дополнительный трансл зистор подключён к базам второго эо транзистора первой и первого транзистора четвертой ячеек, а второй конец второй дополнительной обмотки трансформатора пятой ячейки через диод и второй дополнительно введенный транзистор - к базам первого транзистора второй и второго транзистора третьей ячеек, при этом управляющие входы дополнительных транзисторов подключены через резисторы к последовательно соединенным обмоткам соответственно первой и четвертой ячеек и второй

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработках вторичных источников питания.

Известно устройство управления Трехфазным инвертором, в котором синхронизируются автогенераторы по кольцевой схеме с помощью задающего генератора, выходные обмотки которого . связаны с дополнительными обмотками автогенераторов и через диоды соединены с базами транзисторов Л .

Недостатком известного устройства является сложность получения разнополярных импульсов с соот.ношением полупериодов 1:2,

Известен также трехфазньй инвертор со ступенчатой формой выходного напряжения, каждая фаза которого содержит усилитель мощности, выполненный на управляемых ключах, вспомогательную двухтактную инверторную ячейку, один и выходов которой под слючен последовательно с нагрузкой, а другой - чёрез три дополнительных .управляемых ключа переменного тока параллельно нагрузке, блок управления, состоящий из четьфех трансформаторов управления, задающего генератора и двухфазного преобразователя выполненного на двух мультивибраторах, выход второго из них связан с управлякяцими входами двухтактной ячейки, причем выходы трансформаторов управления связаны с уЛравляюпщми входами ключей трехфазного моста и вспомогательных управляемых ключей переменного тока, а две первичные обмотки каждого трансформатора упран

ления соединены с транзисторами по

схеме автогенератора, к базам транзисторов которых подключены аноды диЬдов, к базам р-п-р-транзисторов подключаются катоды 2J .

Недостатками этого устройства являются.сложность блока управления

и низкая надежность из-за большого количества элементов кольцевой пересчетной схемы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство управления трехфазным инвертором, содержащее пересчетную схему на пяти автогенераторных ячейках с выходными трансформаторами, имеющими выходные обмотки, первую дополнительную, вторую дополнительную обмотки на трансформаторах второй и четвертой и первичную обмотку, отвод от промежуточной точки которой подключен к первому питающему выводу, а концы через транзисторы подключены к второму питающему выводу, и задающий генератор с выходным трансформатором, отвод от средней точки которого соединен через резистор с вторым питающим выводом, концы этой обмотки соединены с концами дополнительных обмоток выходных трансформаторов автогенераторных ячеек, при этом второй конец каждой из дополнительных обмоток трансформатора первой, второй, третьей, четвертой ячеек соединен через диоды с базой соответственно второгр транзистора второй ячейки, первого транзистора первой ячейки, второго транзистора четвертой ячейки и первого транзистора третьей ячейки, причем указанный промежуточньй отвод первичной обмотки расположен так, что отношение чисел витков между ними и крайними выводами, к которым подключены коллекторы первого и второго транзистора, соответственно равно 1:2, и первый дополнительный транзистор (pi ,

Недостатком известного устройства является наличие нескольких тицов трансформаторов в пересчетном устройстве, вьтолнякмцих одну и ту же функ3н

цию, что ведет к усложнению произ водства и дополнительным расходам.

Цель изобретения - повышение те.-нологичности устройства путем сведения числа типов трансформаторов к одному или к унификации трансформаторов .

Поставленная цель достигается тем, что в устройство управления трехфазным инвертором, содержащее пересчетную схему на пяти автогенераторных ячейках с выходными трансформаторами, имеющими выходные, обмотки, первую дополнительную, вторую дополнительную обмотку на трансформаторах второй и четвёртой ячеек и первичную обмотку, отвод от промежуточный Точки которой подключен к первому питакицему выводу, d концы через транзисторы подключены к второму питающему выводу, и задающий генератор с выходным трансформатором, отвод от средней точки которого соединен через резистор с вторым питающим выводом, а концы соединены с концами дополнительных обмоток выходных трансформаторов автогенераторных ячеек, при этом второй конец каждой из дополнительных обмоток трансформатора первой, второй, третьей, четвертой ячеек соединен через диоды с базой соответственно второго транзистора второй ячейки, первого транзистора первой ячейки, второго транзистора четвертой ячейки и первого транзис тора третьей ячейки, причем указанный промежуточный отвод первичной обмотки расположен так, что отношение чисел витков между ними и крайними выводами, к которым подключены коллек торы первого и второго транзисторов, равно 1:2, и первый дополнительный транзистор, дополнительно введены два диода, транзистор и по одной второй дополнительной обмотке на трансформаторах третьей и пятой автогенераторных ячеек, при этом вторые концы первьпс дополнительных обмоток первой второй, третьей и четвертой ячеек подключены через диоды соответственно к базам второго транзистора пятой ячейки, к первому транзистору пятой ячейки, через первый дополнительно, введенный диод к базе второго транзистора пятой ячейки и через второй дополнительно введенный диод к базе первого транзистора ячейки, причем второй конец первой дополнительной

584

обмотки тра.нсформатора пятой ячейки через диод и первый дополнительный транзистор подключен к базам второго транзистора первой и первого траЛзистора четвертой ячеек, а второй конец второй дополнительной обмотки трансформатора пятой ячейки через диод и второй дополнительно введенньш транзистор - к базам первого транзистора второй и второго транзистора третьей ячеек, при этом управляющие входы дополнительных транзисторов подключены через резисторы к последовательно соединенным обмоткам соответственно первой и четвертой ячеек и второй и третьей ячеек, а первые концы первых дополнительных обмоток первой, четвертой и пятой ячеек подключены к первому концу выходной обмотки трансформатора задающего генератора, к второму концу которойподключены первые концы дополнительных обмоток второй, третьей и пятой ячеек .На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого инвертора; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие принцип его действия.

Устройство включает в себя три фазы, каждая из которых.содержит усилитель 1 мощности на управляемых ключах 2 и 3, дополнительные ключи 4 переменного тока, двухтактную инверторную ячейку 5, один из выходов которой включен последовательно с нагрузкой, а другой через три ключа 4 параллельно нагрузке, блок управления, состоящий из задающего генератора 6, двухфазного преобразователя 7, 8, автогенераторов 9-13, соединенных между сьбой и через резистор 14 с выходом мультивибратора 8 по кольцевому принципу вместе с транзисторами 15, 16 и диодами 17, 18 и транзисторы 19 и 20 автогенераторов.

Устройство работает следующим образом.

Для управления ключами 2, 3 и 4 трех фаз (фиг. 1) необходимы импульсы управления, которые можно получить комбинацией импульсов Оцд, Uijj., , Uujj, , 2). Для формирования указанных импульсов иногда используется внешнее синхронизирующее устройство между выходами мультивибратора 8 и входом автогенераторов 9-13, которьм, как правило, является кольцевой

счетчик, имеющий большое количество Элементов, Можно получить набор импульсов на пяти трансформаторах путем синхронизации автогенераторов 9-13 с помощью сигналов мультивибратора 8 (фиг, 1 и. фиг, 2, вйодя для этой цели еще дополнительные обмотки на трансформаторах, транзисторы 15, 16 и диоды 17,18,

Пусть на интервале О-tnвключен первый транзистор автогенератора 9 (фиг, 1) и на обмотках трансформатора имеем напряжение (фиг. 2, ). В момент 11( напряжение U«jg складьгоается с напряжением U«)A (дополнительная обмотка автогенератора 9 соединена последовательно с выходом мультивибратора 8) и вьжлючает транзисторы 20 автогенераторов 10 и 13, при этом транзисторы 19 включаются и на обмотках в этот момент формируется полярность напряжений (фиг, 2, U,,fj

и U,jg ), В момент tj напряжение (другой полярности) складывается с напряжением дополнительной обмотки автогенератора 10 и выключаются транзисторы 19 автогенераторов 9 и 13, В момент t, суммой напряжений обмоток автогенератора 13 и мультивибратора 9 через допол тельный транзистор 15 выключаются транзисторы 19 и 20 авто генераторов 10, 11 и т,д. Транзисторы 15 и 16 используются для того, чтобы не было ложного срабатывания на участке или на участке , на которых транзисторы блокирзпот сигналы автогенератора 13. Если полярность

U.jg на участке t--t автогенератора 13 минусовая (например, сложение этих сигналов и переключение транзисторов), То такая же полярность необходима

на участке tt-t, что .может привести к переключению транзисторов автогенераторов 10 и 11 на этом участке, когда этого не требуется. Для управле. ния транзисторами 15 и 16 используется суммарное напряжение двух обмоток, соединенных последовательно, которым открывают транзисторы, когда должно быть переключение транзисторов автогенераторов и запирают их на остальном участке, В результате, получаем все необходимые импульсы (фиг, 2, . и,,с} . , Uyc2 , и.,84 . Еигнал U,jj4 также можно использовать для управления ключом 4 фазы В, Если все

импульсы управления формируются из четьфех импульсов, то автогенератор 13 используется как переключакядий.

Предложенная схема позволяет формировать отличные от прототипа импульсы управления, а также использовать один тип трансформатора, так как число выходных обмоток у них одинаковое (три), а следовательно, и мощность трансформаторов одинакова (при этом трансформатор тринадцатой ячейки выбирается таким же, как и у девятойдвенадцатой ячеек),

Таким образом, введение дополнительнб двух транзисторов и двух диодов позволило осуществить унификацию трансформаторов в устройстве.

Фи1.1

О it i2 is tif t5 te Фиг.2