Инвертор Советский патент 1988 года по МПК H02M5/48 

жена простая петлевая обмотка с шагами у Z/2P и у 1. Обмотка состоит из секций, соответствейно подсоединенных к каждой паре последовательно соединенных тиристоров полупроводникового коммутатора. Каждая последующая простая петлевая обмотка смещена по отношению к предьщущей в одном направлении на угол о P 360/Z3 соответственно к каждой

паре последовательно соединенных . тиристоров в узле между анодом и катодом подсоединено m отпаек от секций, также смещенных на вьшеуказан- ный угол и принадлежащих различным вьшеупомянутым m простым петлевым обмоткам,.где р f число пар полюсов, Zg - количество элементарных пазов. 2 ил.

Изобретение относится Л области электрических машин с полупроводниковыми кoм ryтaтopaми и может быть применено, в частности, для преобра- зования электрической энергии постоянного тока в электрическую энергию переменного тока. Целью изобретения является уменьшение электрических потерь путем уменьшения высших гармонических составляюгщх в форме кривой напряжения. Инвертор состоит из статора асинхронного двигателя с трехфазной обмоткой 1, во внутренней полости которого размещен неподвижньп индуктор 2 с пазами Z, в которых улоj § сл оо Х) оо Риг.

1

Изобретение относится к электри ческим машинам с полупроводниковым коммутаторами и может быть примене.но, в частности, для преобразования электрической энергии постоянного тока в энергию переменного тока.

Цель изобретения - уменьшение электрических потерь путем уменьшения высших гармонических составляющих в форме кривой напряжения на выходе

инвертора.

На фиг.1 изображена принципиальная электрическая схема, нашинно-вентильно го инвертора с предлагаемым соедийе- нием отпаек с полупроводниковым коммутатором; на фиг.2 - формы кривой распределения МДС индуктора, F (х) этого индуктора в воздушном зазоре (почти синусоидальная форма кривой ВДС) и направление токов в пазах индуктора. ,,

Машинно-вентильный инвертор состоит из статора с трехфазной обмот- кой 1, неподвижного Ивдуктора (якоря) со сложной петлевой обмоткой 2, состоящей из четырех простых петлевых обмоток, каждая,из которых имеет 24 секции с номерами от 3 до 26 полупроводникового коммутатора, состоящего из 24 тиристоров 27-50, транзисторньк ключей 51-54, управляемого трехфазного вьшрямительного моста 55 и нулевого диода 56. Пусть ну- мерация пазов 3-26 совпадает с нумерацией секций первой простой петле- йой обмотки 3-26, находяш хся в этих пазах (фиг.2). Тогда секции второй простой петлевой обмотки 3-26, сме- щенные по отношению к секциям первой

простой петлевой обмотки на угол 15J находятся соответственно в пазах 4-26,3. Секции третьей простой петлевой обмотки 3-26, смещенные по отношению к секциям второй простой петлевой обмотки на угол 15, находятся соответственно в пазах 5-26,3,4. Секции четвертой простой петлевой обмотки 3-26, смещенные по отношению к секциям третьей простой петлевой обмотки на угол 15° находятся соответственно в пазах 6-26,3,4,5.

Пусть в какой-то момент времени включены полупроводниковые приборы 51,27,45 и 54. Тогда под действием вьшрямленного напряжения источника 55 ток пройдет через транзистор- ный ключ 51, тиристор 27, далее он разветвляется по четырем простым петлевым обмоткам. Токи, пройдя по секциям четырех простых петлевых обмоток, смещенных на угол о 15 вновь суммируются и ток проходит через тиристор 45, транзисторный ключ 54 к отрицательному зажиму источника 55. Лля рассматриваемого момента времени на фиг.1 показано направление токо в секциях стрелками, а в проводниках этих же секций, расположенных в 24 пазах; на фиг.2 направление токов показано крестиками и точками. На фиг.2 с помощью закона полного тока построена кривая МДС обмотки индуктора, которая по форме близка к синусоиде. Пусть в следующий момент времени включается полупроводниковые приборы 52,28,46 и 53 и отключаются полупроводниковые приборы 51,27,45 и 54. Для этого момента времени, проделав аналогичные вьш1е построения, можно убедиться, что кривая НДС обмотки индуктора будет такой же, только она будет смещена по окружности индуктора на 30° Наличие синусои- , дальногр распределения МЛС в воздушном зазоре инвертора будет способствовать уменьшению высших гармонических составляющих в форме кривой выходного напряжения, а следователь- но, уменьшению электрических потерь в меди обмоток и стали магнитопрово- дов источника и потребителей.

Формула изобретения |5

Инвертор, состоящий из полупроводникового коммутатора и электрической машины, содержащей статор с трехфазной обмоткой, расположенной внут- 20 ри статора, неподвижный магнитопровод, в пазах которого расположено m замкнутых простых петлевых обмоток, каждая из которых состоит из 2п последовательно соединенных секций, нача- 25 ла i-x секций всех обмоток соединены между собой и из мест соединений вы i полнены вьшоды, полупроводниковый коммутатор вьшолнен из двух парал- . лельных ветвей, каждая из которых сое- JQ тоит из двух транзисторов и включенного между ними тиристорного преобразователя, каждый из которых выполнен из параллельных ветвей, причем калздая из ветвей содержит два последовательно соединенных тиристора, и ветви с номерами (21-1) включены в преобразователь первой ветви коммутатора, ветви с номерами 21 включены в преобразователь второй ветви коммутатора, а точка соединения тиристоров i-й ветви соединена с нача- памк i-x секций обмоток, о т л и- ч а ю,,щ и и с я тей, что, с целью уменьшения электрических потерь путем уменьшения высших гармонических составлянщих.в форме кривой напряжения выхода инвертора, i-я секция К-й петлевой обмотки сдвинута относительно i-й секции (К+1)-й петлевой обмотки на угол

где К принимает значения от 1

до щ i принимает значения от 1

до 2п;

1 принимает значения от 1 до п .р - число пар полюсов; Z - число пазов.

7

7

18 /f

19 20 21

IS

v 2ll2f

22

ii2n

23

24

25

2 2 5

26

J 4 ©

n Si

lfld

Ш

/5

If

2hf

2f

2f24

Zlf 2f 22 23 2 23

G)

(Г2Г2 23 24 25

Фиг 2

)

5

5 6 7 д

f

© 4 ©

©

/

©

6

5 ©

©

©

©

©

8

(5)

7 ©

©

r

6 ©

7 ©

//

©

g

/7 © //1 © / © 5

/-

// /j fV

©

©

i(f

13

©

©

if 1/13

©

if

/4 ©

©

©

26 f4 f d 9 10 II