Автономный инвертор Советский патент 1978 года по МПК H02M7/515 

(54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

го трансформатора на кольцевом сердечнике с подмагничиваемыми ярмами.

Указанная цель достигается тем, что обмотка подмлтничнвания расположена на ярмах выходного трансформатора и соединена последовательно с обратным выпрямителем.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема автономного инвертора; на фиг. 2 - его выходной трансформатор.

Автономный инвертор состоит из блока 1, содержащего управляемые вентили с ограниченными коммутирующими конденсаторами, трансформатора с вращающимся магнитным полем, выполненным на кольцевом сердечнике 2 с пазами по типу статора асинхронной машины и обратного выпрямителя 3.

В пазах сердечника 2 расположены кольцевая обмотка подмагничивания 4, охватывающая ярмо сердечника, первичная двухфазная обмотка 5, вспомогательная двухфазная обмотка 6, каждая фаза которой соосна соответствующей фазе первичной обмотке 5, а также выходная трехфазная обмотка 7, имеющая отводы от каждой фазы.

Каждая фаза первичной обмотки имеет отводы от середины, которые соединены вместе и подключены к зажиму источника питания. Фазы вспомогательной обмотки замкнуты на конденсаторы 8 и 9 соответственно. К отводам выходной обмотки подключают вход выпрямителя 3. Выход выпрямителя 3 через последовательно соединенную обмотку подмагничивания подключен на одноименные зажимы источника питания постоянного тока. При этом к обмотке подмагничивания прикладывается разность напряжений выпрямительного моста и источника постоянного тока.

При подключении инвертора первичная двухфазная .обмотка 5 создает два пульсирующих магнитных поля, оси которых сдвинуты в

JJ ,-,

пространстве и времени на угол -g-. Иод влиянием обмотки 6, замкнутой на конденсаторы 8 и 9, пульсирующие поля становятся синусоидальными, и результирующее поле получается круговым вращающимся. Вращающееся магнитное поле, пересекая витки трехфазной обмотки, наводит в фазах этой обмотки симметричное трехфазное практически синусоидальное напряжение. Емкость конденсаторов 8 и 9 подобрана таким образо.м, чтобы происходила компенсация максимального индуктивного тока нагрузки. При уменьшении нагрузки компенсация нарущается. Блок 1 и обмотки 5 и 6 трансформатора будут загружены емкостным током. В результате этого выходное напряжение инвертора, а значит и выходное напряжение преобразователя должно существенно возрасти. Но этого

не происходит, так как даже незначительное увеличение выходного напряжения приводит к увеличению напряжения на выходе выпрямителя 3. Поскольку к обмотке подмагничивания приложена разность напряжений выпрямителя и источника питания, то увеличение напряжения выпрямителя на 1-2% приводит к увеличению тока подмагничивания в несколько раз по сравнению с режимом номинальной нагрузки. Усиление подмагничивания приводит к увеQ личению тока намагничивания, который потребляется первичной обмоткой от инвертора. Поскольку ток намагничивания находится в противофазе с емкостным током, то инвертор и первичная обмотка разгружаются от емкостного тока, и напряжение возрастает незначительно. При сильном увеличении нагрузки, выходное напряжение снижается, напряжение на выходе выпрямителя 3 становится меньще напряжения источника питания, и ток по обмотке подмагничивания вообще не протекает. Поскольку мощность трансформатора обычно несколько больще мощности максимальной нагрузки, то изменяя путем подмагничивания намагничивающий ток от минимального до номинального, трансформатор с вращающимся магнитным полем можно использовать в качестве ко.мпенсирующего устройства, управляемого в функции выходного напряжения.

Предлагаемое рещение позволяет упростить схему автономного инвертора, уменьшить габариты и вес, повысить надежность его работы и КПД.

Формула изобретения

Автономный инвертор, содержащий управляемые вентили, коммутирующие конденсаторы, сглаживающий дроссель, выходной трансформатор на кольцевом сердечнике с пазами, в которых размещена двухфазная первичная и трехфазная вторичная обмотка, обратный выпрямительный мост на диодах, а также обмотку нодмагничивания, отличающийся тем, что, с целью снижения веса и габаритов, обмотка подмагничивания расположена на ярмах выходного трансформатора и соединена последовательно с Обратным выпрямительным мостом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Ковалев Ф. И., Мосткова Г. П. и др. Стабилизированные автономные инверторы с синусоидальным выходным напряжением, с. 7-

19, М., «Энергия, 1972.

2.Авторское свидетельство № 469195, кл. Н 02 М 7/515, 1975.

9ui.i