Многофазный инвертор Советский патент 1984 года по МПК H02M7/537 

1

Изобретение относится к электротехнике, а шенно к транзисторным самовозбуждающимся многофазным инвар торам е гальванически развязанными входом и выходом, и может быть использовано для преобразования посijOHHHoro тока в многофазный переменный, в частности в системах электроснабжения, особенно при преобладании требовагшй повышенной наделшости и минимальных массо-габаритных показателей.

Известны многофазные транзисторные инверторы, состоящие из несколь кик однофазных инверторов и задающего генератора, соединенных по кольцевой пересеченной схеме QJ .

Для защиты режима неправильной синхронизации, например, режима работы на тройной частоте в трехфаз ных инверторах, вводят дополнительны обмотки связи и стабилитроны 2J.

Однако данные мероприятия не обеспечивают надежной работы при включении преобразователя или сбое синхронизации в процессе работы инверторов. Сбой синхронизации, например, может произойти при кратковременном понижении напряжения .питания преобразователя, а также при отключении с помощью предохранителя вышедшего из строя элемента задаю.щего генератора или однофазного инвертора. При этом может нарушиться заданный порядок переключения транзисторов ин}зерторов и произойти наС(1щение их трансформаторов, что приводит к двум типам неправильных синхронных режи.мов работы.

Особенность режима первого типа ггпичие этапа срыва колебавши каждого из однофазных инверторов, особенность режима второго типа - работа каждого из однофазных инверторов в режиме однополупериодной синхронизации.

Режим первого типа возникает только при воздействии синхронизирующего напряжения на открытый транзистор в момент равенства нулю еготока коллектора, что возможно только тогда, когда передний фронт импульса синхронизирующего напряжения заканчивается до равенства нулю инверсного тока коллектора. Режим второго типа возникает только при кратности частот переключений транзисторов инверторов в автономном режиме их работы.

17622

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многофазный инвертор, содержащий несколько однофазных самовозбуждаю5 щихся инверторных ячеек,коллекторы транзисторов которых подключены к пер вичным обмоткам трансформаторов,и задакмиий генератор,синхронизиругаций указанные инверторные ячейки,соединенные

0 .с ними по кольцевой пересчетной схеме,. причем в цепи синхронизации каждой генераторной ячейки последовательно с.базой его транзистора включен диод в проводящем- направJ лении, в одну из цепей синхронизации введены дополнительные обмотки обратной связи и стабилитроны 2|,

Недостаток известного устройства - ненадежная работа при насыщении трансформаторов в процессе

включения или сбоя синхронизации,

Цель изобретения - повьииение надежности работы многофазного инвертора.

5 Эта цель достигается тем, что в многофазном инверторе, содержащем несколько однофазных самовозбуждающихся инверторных.ячеек, коллекторы транзисторов которых подключены к первичным обмоткам соответствующих выходных трансформаторов, и задающий генератор, синхронизирующий однофазные инверторные ячейки, соединенные с ним по кольцевой переСчетной схеме, причем в цепи синхронизации каждой однофазной инверторной ячейки последовательно с базой ее транзистора включен диод в проводящем направлении, введены дополнительные транзисторы и диоды

и возвратнь е диодЫ, в одной из однофазных инверторных ячеек между коллектором каждого транзистора и соответствующим выводом первичной обмотки выходного трансформатора

последовательно включены дополнительный диод в проводящем направлении и одна из двух первичных обмоток введенного трансформатора тока, причем указанные обмотки ,

трансформатора тока подключены к диодам разноименными выводами, между каждым из указанных выводов первичной обмотки трансформатора однофазной инверторной ячейки и эмиттером каждого транзистора включен возвратньй диод в обратном направлении, а в каждую цепь синхронизации однофазной инверторной ячейки между диодом и 3 задающим генератором включен переход эмиттер-коллектор дополнительного транзистора, к переходу эмиттер-база которого подключена одна из вторичных обмоток трансформатор.а тока по схеме положительной обратной связи по Toky. Введение указанных транзисторов в цепи синхронизации и диодов в коллекторную цепь транзисторов однофазного инвертора исключает возможность возникновения срыва колебаний- как при включении преобразователя, так и при сбое синхрони зации в процессе работы. Это обеспе чивается тем, что передний фронт :импульса синхронизации поступает :на базу одного из транзисторов упомянутого инвертора только при протеканий прямого тока его коллек тора за счет введения положительной обратной связи по току коллектора в цепи синхронизации. -На чертеже представлена принципиальная схема многофазного инвертора (вариант двух инверторных яче Многофазный инвертор содержит две однофазные инверторные ячейки и 2 и задающий генератор 3, соедин ные по кольцевой пересчетной схеме. Однофазная инверторная ячейка содержит трансформотор 4 тока, пер вичные обмотки которого соединены с катодами дополнительных диодов 5 и 6, а аноды зтих диодов соединены с коллекторами транзисторов 7 и 8 ячейки.К эмиттерам транзисторов 7 ti 8 подключены катоды возвратных диодов 9 и 10, аноды которых соединены с разноименными выводами пе вичных обмоток выходного трансформ тора 11. В каждой цепи синхронизации ячейки 1 последовательно с обмотками и трансформатора 12 задающего генератора 3 включены дополни тельные транзисторы 13 и 14, между эмиттером и базой которых включены вторичные обмотки трансформатора 4 тока, и диоды 15 и 16, катоды кото рых подключены соответственно к базам транзисторов 7 и 8, а аноды к коллекторам транзисторов 13 и 14 Инверторная ячейка содержит выходной трансформатор 17, транзисторы 18, 19 и синхронизируется через диоды 20 и 21 624 Многофазный транзисторный инвертор работает следуюп(им образом. При включении инвертора в сеть постоянного тока открываются транзисторы 7 и 18, полярность напряжения задающего генератора запирающая по отношению к транзисторам 8 и 19. При отсутствии насыщения трансформаторов 11 и 17 в соответствии с логикой работы кольцевой пересчетной схемы напряжение обмотки трансформатора 12 задающего генератора 3 через переход эмиттер-коллектор транзистора 13 и диод 15 прикладывается к переходу эмиттер-база транзистора 7. Транзистор 13 открыт напряжением обмотки трансформатора 4, так как транзистор 7 работает в прямой насыщеннойобласти. При изменении полярности напряжения задающего генератора происходит переключение транзисторов 7 и 8. Через полпериода напряжения задакнцего генератора переключаются транзисторы 18, 19 и, таким образом, устанавливается заданный режим работы многофазного инвертора. При насыщении трансформатора 11 транзисторы 7 и 8 переключаются. В течение интервала времени, соответствующего протеканию через диод 10 тока, обусловленного- возвратом в сеть энергии, запасенной в индуктивности нагрузки и трансформатора 11, обмотка трансформатора 4 тока обесточена. Обесточена и обмотка трансформатора 4, транзистор 14 заперт, и возможность срыва колебаний инвертора исключается, т.е. в процессе работы многофазного инвертора синхронный. непр авильный релмм первого типа с насыщением трансформаторов при включении преобразователя и при сбое синхронизации в нем не возникает. Второй тип синхронного режима с насыщением трансформаторов исключается выбором разных частот собственных колебаний однофазных инверторов I и 2. Таким образом, предлагаемое изобретение исключает возможность возникновения синхронных режимов многофазного инвертора с насыщением его трансформаторов при любом числе в их составе однофазных инверторных ячеек.

МНОГОФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий несколько однофазных самовозбуждаюпшхся инверторных ячеек, коллекторы транзисторов которых подключены к первичным обмоткам соответствующих выходных трансформаторов, и задающий генератор, синхронизирующий однофазные инверторные ячейки, соединенные с ним по кольцевой пересчетной схеме, причем в цепи синхронизации каждой однофазной ин- верторной ячейки последовательно с базой ее транзистора включен диод в .проводящем направлении, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, введены допол.нительные транзисторы и диоды и возвратные диоды, в одной из однофазных инверторных ячеек между коллектором каждого транзистора и соответствующим выводом первичной обмотки выходного трансформатора последовательно включены дополнительный диод в проводящем направлении и одна из двух первичных обмоток введенного трансформатора тока, причем указанные обмотки трансформатора тока подключены к диодам разноименными выводами, между каждым из указанных выводов первичной обмотки выходного трансформатора однофазной инверторной ячейки и эмиттером каж(Л дого транзистора включен возвратный диод в обратномнаправлении, с: а в каждую цепь синхронизации однофазной инверторной ячейки между диодом и задающим генератором включен переход эмиттер-коллектор дополнительного тарнзистора, к переходу эмиттер-база которого подключена одна из вторичных обмоток 41 трансформатора тока по схеме полоз: жительной обратной связи по току. ю