Инвертор Советский патент 1974 года по МПК H02M5/42 

, ,.1. Известные схемы инверторов с прибли- , жением формы кривой выходного натяряжвнн к синусоиде имеют значительный вес н габариты трансформаторного и дроссельного .оборудования. Цель изобретения - устранить указанны недостатки известных схем. Это достигается тем, что вторичные ; обмотки вольтодобавочных трансформаторов ; включены в выходную цепь основного инвертирующего моста через две пары встреч , но-параллельно соединенных управляемых вентилей. I На фиг. 1 показан простейший вариант j предлагаемой схемы с трехступенчатой фор ; мой выходного напряжения Uu на фиг. 2 а и б показаны диаграммы выходного Hanpst|жения и диаграммы состояния управляемых вентилей; на фиг. 3 - вариант предлагаемо , схемы с пятиступенчатой формой у ; на фиг 4 - вариант предлагаемой схеьл, с йёмйступенчатой формой I/ ; на фиг. 5 и . I Н, I 6 - диаграммы выходного напряжения. i Инвертор содержит основной мостовой преобразователь на управляемых вентилях i 1- и дополнительный преобразователь на ; управляемых вентилях 5-8. На выходе дополнительного инвертора i включен трансформатор 9, вторичная обмотка которотю имеет отвод от средней точки и соединена последовательно с выходом оо- новного инвертора через две пары встречнопараллельно соединенных управляемых ве тилей 10-13. В качестве вентилей 1-8 могут исполь-i зоваоъся транзисторы или тиристоры р принудительной коммутацией, а в качестве вентилей 10-13 при активной нагрузке И1 вертора - обычные тиристоры, а при активно-индуктивной нагрузке - тиристоры с принудительной коммутацией | или транзисто-ра с по нёдоватёльно включенным диодом. В данной схеме на нагрузке 14 можно сформировать трехступенчатое напряжение U (фиг.2а), в котсфом отсутствуют 3, i З Гя5-, 7 и 9 гармоники. Для этого ; циент трансформации трансформатора 9 ( 1Г / и) выбирается равным 1:0,366. . Но....... Диаграмма изменения состояния вентиле в течение полупериода показана на фиг. 26 Коммутация вентилей в соответствии с этой диаграммой обеспечивается с помощью схемы управления, обычно содержащей задающий генератор| пересчетное кольцо и диодную распределительную матрицу. В рассматриваемом случае задающий генератор работает на 12-ти кратной частоте и с такой же частотой происходит перемагничивание сердечника трансформатора 9. Напряжение на обмотках трансформатора и и J имеет вид прямоугольников с 12-ти кратной частотой и паузой в тече ние одного периода несущей частоты (фиг, 26). С помощью вентилей 1Q-13 это напряжение преобразуется в напряжение (). На выходе основного преобразрвателя формируется напряжение U-i паузой на нуле в 6О . Сумма напряжений U- и (J образует напряжение на нагрузке I/ требуемой формы. Повышенная частота напряжения на обмотках трансформатора 9 обеспечивает уменьщение веса и объема трансформатора Например, для инвертора на частоту 4ОРг трансформатор выполняется на частоту .. 480О ГЦ, что при использовании пермал- лоевых сердечников позволяет получить относительный вес 0,3-0,4 кг/ква. Учитывая то, что напряжение U . составляет 24% от напряжения U вес тран форматора составляет примерно О,1 кг на 1 ква мощности нагрузки инвертора. В варианте с пяти- и семиступенчатой формой выходнрго напряжения (фиг. 4и5) используются два дополнительных преобразователя на вентилях 14-19 и два тран форматора 20, 21 либо дополнительный преобразователь получает питание от двух источников дополнительюго U и основного и В последнем случае к первичной обмот ке трансформатора 22 приложено либо напряжениеU I когда открыты вентили 23 и 24 в один подупериод и вентили 25 и 26 в другой полупериод, либо напряжение (j , когда открыты вентили 15 и 24 в один полупериод и вентиаш 26. и 27 в другой полупериод, либолсумма напряжений и + и когда открыты вентили 25, 27, 26 в один полупериод и 4, 28, 23 в другой полупериод, С помощью вентилей 10-13 напряжение на вторичных обмотках трансформаторов 2 О, 21 и 22 суммируется или вычитается из ocHoJBHoro напряжения, фсрмируя многоступенчатую форму. При соотношениях U.:U«iUp 0,75 :0,23: 0,11 .и 5-ти ступенчатой форме получаем коэффициент КНИ-10,8%, а при соотнощениях U,:U, : Ur, О,74: :0,19:О,О8 в 7-ми ступенчатой форме (фиг. 5) получаем коэффициент . Расчетная мощность и вес трансформато- ра в этих вариантах несколько меньща.чем в варианте на фигЛ.так.как дополнительное напряжение используется как для суммирования, так и для вычитания с основным. При решении вопроса миниатюризации полупроводниковых приборов предложенный инвертор имеет достаточно малый относительный вес и объем. Предмет изобретения Инвертор со ступенчатой, близкой к синусоидальной формой кривой выходного н&пряжения, содержащий основной инвертирующий мост с бестрансформаторным выходом ; и дополнительный мост, на выходе которого включены один или несколько вольтодобавочных трансформаторов, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и веса реактивных элементов, вторичные обмотки трансформаторов включены в выходную цепь основного моста через две пары встречно-параллельно соединенных управляемых вентилей.

t 4 4 A

.

8

/

iMHMi

UH

«

Фи.г.1

.w

х-у

-/ -z

-J

ц

-5 -6 -7

8 10-11

n-15

Чиг. Z

К НИ 40,8% U20,23 .II

,08 .ld

ve.B