Способ регулирования мощности инвертора Советский патент 1978 года по МПК H02P13/18 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в стабилизированных инверторах и преобразователях частоты со звеном постоянного тока. Один из известных способов регулирования выходной мощности инвертора состоит Б том, что выходное напряжение инвертора регулируют суммированием двух напряжений прямоугольной формы, которые сдвинуты по фазе одно относительно другого 1. Существенным недостатком этого способа является то, что когда необходимо регулирование в широком диапазоне при снижении напряжения до малых величин, процентное содержание высших гармоник становится недопустимым. Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ, который состоит в том, что выходное напряжение инвертора формируют путем суммирования двух сдвинутых одно относительно другого напряжений, а выходную мощность регулируют посредством фазового сдвига 2. Достоинством этого способа является то, что одни и те же силовые элементы используются и для инвертирования и для регулирования выходной мощности. Однако по мере увеличения фазового сдвига резко возрастает содерл ание высших гармоник выходного напряжения но отношению к основной. Применение фильтров на выходе инвертора усложняет устройство и увеличивает его весогабаритные данные. Целью изобретения является улучшение гармонического состава выходного напряжения инвертора. Указанная цель достигается тем, что в известном способе регулирования мощности инвертора суммируют напряжения, имеющие одинаковые фиксированные паузы на нуле. На фиг. 1 изображены временные диаграммы способа регулирования мощности инвертора; на фиг. 2 - график с результатами экспериментальной проверки. Выходное напряжение (кривая /) инвертора образуют суммированием прямоугольных переменных напряжений (кривые 2 и 5), которые имеют изменяемый фазовый сдвиг 4. Суммируемые напряжения 2 и Л имеют одинаковые фиксированные паузы 5 6 на нуле. Регулирование выходной мощности инвертора осуществляют изменением фазового сдвига 4 между суммируемыми напряжениями (кривые 2 и 5). На графике (фиг. 2). где по оси абсцисс отложеи фазовый сдвиг между суммируемыми напряжеииями, а по оси ординат - коэффициент нелинейных искажений выходного напряжения, кривая 7 показывает коэффициент нелинейных искажений выходного напряжения, образованного суммированием прямоугольных напряжений без паузы, а кривые 8, 9, 10 и /) - коэффициент нелинейных искажений выходного напряжения, образованного суммированием напряжений с фиксированными паузами соответственно 15, 30, 45 и 60°. Данные, приведенные на графике, показывают, что коэффициент нелинейных искажений выходного напряжения инвертора резко уменьшается ири использовании предлагаемого способа регулировання мощности инвертора. Разложение в ряд Фурье прямоугольного переменного напрял ения с паузой на нуле Y имеет вид; COS sin 3u)t /ЯЛ 4 t/(0 - cos -о-sin wt cos- f sin (0/ COS - Y sin 5u)t + . . . ,-+ . . . .),(1) где Е - амплитуда прямоугольного напряжения;нечетной п - номер произвольный гармоники. 35 Из разложения (1) следует, что при выполнении условия Т-:(2Я-1), где К , 2 --- , в суммируемых напряжениях отсутствует гармоника с номером п и кратные ей гармоники, а следовательно, эти гармоники отсутствуют и в выходном напряжении инвертора. Формула изобретения Способ регулирования мощности инвертора, состоящий в том, что выходное напряжение инвертора формируют иутем суммирования двух сдвинутых одно относительно другого напряжений, а выходную мощность регулируют посредством изменения фазового сдвига, отличающийся тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного напряжения инвертора, суммируют напряжения, имеющие одинаковые фиксированные паузы на нуле. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Бедфорт Б. и Хофт Р. Теория автономных инверторов. М., «Энергия, 1969, с. 170, 171. 2. Коссов О. А. Усилители мощности на транзисторах в режиме переключений. М., «Энергия, 1971, с. 154.

- (jot

L

r

д. t}t

Ю 20 30 W fO BO 70 80 9D ЮО ПО J20 fJO J40

Put 2