Трехфазный инвертор Советский патент 1976 года по МПК H02M7/48 

1

Известен трехфазный инвертор, у которого выходнь е зажимы трехфазного моста основных ключей соединяются со средней точкой источника питания с помощью дополнительных ключей.

Предлагаемое устройство отличается тем, что между выходными зажимами каждой фазы ОСНОВНОГО и дополнительного мостов включен автотрансформатор, средний вывод обмотки которого соединен с соответствуюиим выходным зажимом инвертора.

Это позволит осуществить питание инвертора от истошика напряжения, не имеюпЕго среднего вывода, а также обеспечит равномерную нагрузку всех ключей.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 Диаграммы коммутации ключей инвертора и форма выходных напряжений; на фиг, 3 - графики показателей качества выходнох о напряжения при изменении угла регулирования инвертора.

Инвертор (см. фиг. 1) содержит трехфазный мост основных ключей 1, 2, 3, 4, 5, 6 и трехфазный мост дополнительных ключей 7, 8, 9, 10, 11, 12. Между выходными зажимами этих мостов в каждой фазе включены автотрансформаторы 13, 14, 15 средние выводы которых соединены с нагрузкой 16, 17,18.

В качестве ключей могут использоваться транзисторы, шунтированные возвратными диодами, тиристоры с прин -дительной комму тацией и др.

Устройство работает следуюиим образом.

Каждая пара ключей как в основном, так

и в дополнительном мосте коммутируется со СДВИГОМ фазы в 120° относительно другой пары ЭТОГО моста (см. фиг. 2). Коммутация ключей дополнительного моста производится со СДВИГОМ фазы, равным углу оС , огносительно ключей основного моста.

Из диаграмм на фиг. 2 следует, что большую часть полупериода длительностью (JT-cA) в каждой фазе открыты ключи, соединенные с одноименным зажимом источника питания, при этом автотрансформаторы работают как уравнительные реакторы. Незначительную част полупериода длительностью Л оказываются открытыми ключи, подсоединяюиие концы обмотки автотрансформатора к разноименным

зажимам источника питания, сгкзлШБая искусственную среднюю точку ь,сточнш(;а; к которой подключается нагрузка данной фазь:.

В результате фазное напряжениэ у ямеV

ет четырехступенча7ую форму с пониженным содержанием высших гармоник, например при d 30° коэф |1ициент неликейкых искажений составляет 16%, т,е, примерна вдаое

меньше, чем в обычной трехфазной схеме, . причем нятая и седьмая гармоники уменьшены почти в 4 раза (см. фш 3). При измвнении угла сколько изменяется величина первой гармоники U ,, поэтому предложенная схема обладает свойством регулирования . выходного напряжения инвертора в небольших пределах (+5-7%) при сохранении ул чшеннэй формы кривой этого напряжения (КНИ 30%). Так как автотрансформаторы ра&тают небольшую часть пс.чуперко.а.а, пх габаритная Q кость невелика. Например, при di. 30- она составляет 17% от могщости нагрузки, а частота перекагничиванин сердечника автотрансформатора в 6 раз больше частоты выходного напряжения инвертора. Поэтому asTtnv рансформаторы 13, 14 и 15 имеют малый объем и вес. Для дальнейшего снижения их веса на интервале времени { -f можно

асушествить дополнительное переключение транзисторов фазы (например ключей 1, 2, 7, 8) по диш онали. При этом потенця:- л на начале нагрузки данной фазы остретс; H-.-изменным и равным и /2. Для управ.-;ения

предложенным инвертором могут использоваться любые известные cxeivtbi, обеспечиваюшие фазовый сдвиг двух трехфазных мостов, например все схемы, обслуживающие силовые каскады трехфазных инверторов с соединением выходных обмоток но принципу зигзага.

Формула изобретения

Трехфазный инвертор, содержащий шесть основных и шесть дополнительных ключей, осразуюних соответственно два трехфазных моста, отличающийся тем, что, с целью обеспечения питания инъерто ра от источника напряжения, не имеющего среднего БЫВ ода, и обеспечения равномерной нш-рузки всех ключей, между выходными зажимами каждой фазы основного и дополни- тельного мостов включен автотрансформатор, средний вывод обмотки которого соединен с соответствующим выходным зажимом инвертора.

Фиг.1

.

ШЩПШЖЗШШШШП

,,.liiiii

ТТПТПГ|1Т

Jj.liliLLLijiсЛ

щтПТТТГТ ТрГ ГГ:Т|:; тми

жш11 шш1шж; 111 j niipTyTit -:; .,..::;iiizr:::;:;:B

jMiiiiMuMiiiiiMJi: ±::

%

I

..J

I J

L.

J20

1 Ж01ЖОЖ;Ш 1 1С1 1ПШ

10Ж 11ШШЕ:Е 01Щ 1шЖ11

Ш,, |,.., .a.J..i.;,iJj.-i4Л. .---.J.;.. .„. „

.,„,„,.....idlliJlLltlllli

- lUi.ijjjiu,l:.J.iUiLiJi

-,

-vL

Т.,

/ 100

го

Фиг. J