Трехфазный инвертор Советский патент 1979 года по МПК H02M7/537 

- Г . Изобретение относится к области преобразовательной .техники и может быть использовано в системах электр питания и электропривода для преобразования постоянного напряжения S трехфазное переменное напряжение со ступенчатой формой кривой, имеющей улучшенный спектральный состав Известны трехфазные инверторы с улучшенной формой кривой выходного напряжения, содержащие один или два трехфазных моста основных ключей, формируюв их между каждым выходным зажимом инвертора и нулевым потёнциалом источйика питания прямоуголь ное напряже:нйе шириной 150 эл.град. (с паузой на нуле 30 эл.град.)i Нарпимер,: известен трёхфазный инвертор, содержащий один трехфазный мост из шести основных ключей, и три дополнительных ключа переменного тока, соединяющих выходные зажимы этого моста с точкой нулевого потенциала источника питания. известен также трехфазный инвертор, содержащий два трехфазных моста, управляемых ср. взаимным сдвигом на 30 эл.град, а между одноименными выходными зажимами этих мостов вклю чены автотрансформаторы, отвод от средней точки обмотки которых образует выходной зажим инвертора. Наиболее близким к изобретению jio технической сущности является трехфазный инвертор, содержащий преобразовательные ячейки, каждая из которых выполнена на управляеr-ttJx ключах, образующих мост, диагональ переменного тока которого связана с целью нагрузки, а длительность прямоугольного импульса выходHofo фазного напряжения составляет 150 эл.град. . Во всех указанных инверторах напряжение между выходHbw зажимом инвертора и точкой нулевого потенциала источника питания имеет прямоуголь ную форму с шириной импульса 150 эл.град. и паузой на нуле 30 эл.град. и двухступенчатую форму линейного напряжения, в которой содержание 5-й, 7-й и других гармоник уменьшено по сравнению с обычньми трёхфазными инверторами. Целью изобретения является улучшение спектрального состава выходного линейного напряжения инвертора йутем .полного исключения всех гар.моник с номером-б (2п-1)1 (где п 1, 2, 3 и т.д.). Это достигается teM, что предлагаемый инвертор снаб лген дополнительной однофазной преоб разовательной ячейкой с выходным трансфо йатЬром, вторичные обмбтки Kc:i 6t OrO включены последовательно к аедь 4 основным ключом инвертора На фиг. 1 дана схема описываемог инвертора с выходными трансформаторами; на фиг. 2 - то же с автот ра нсформаторами; на фиг. 3 - диаграмма напряжений. Инвертор (см. фиг. 1) содержит два трехфазных моста управляемых ключей (транзисторов) 1-6 и 7-12, управляемых со взаимным фазовым сдвигом в 30 эл.град. Транзисторы кШДбго моста открыты по 180 эл.гра вШшЩчШШ 3 ажШаМЙШШк v уп|5авляемых со в заимнь М1 сдвигом в 150 эл.град. (фаза А первого моста и фаза В второго моста, фаза В первого моста и фаза С второго моста и т.п.), включены первичные обмотки выходных трансформаторрв 13-15, вто ричные обмотки которых соединены в звезду и образуют выходные зажимы, А, В, С инвертора. Последовательно с каждым транзистором включена вторичная обмотк а дополнйтельного тран сформатора 16, первичная обмотка которого включена на выходе дополнительной однофазной преобразовател ной ячейки, выполненной, например, в виде мрста управляемых ключей транзисторов) 17-20, Транзисторы 17-20 переключаются с частотой, в б раз превышающей выходную частоту инвертора, синфазно с сигналами уп равления основными транзисторами Д-12 инвертора, фррмируемьими задающим генератором . и cxeмoЙГ йp cl19лeиия 22. Инвертор (см. фиг. 2) также содержит дйа трехфазных моста управляемых ключей (транзисторов) 1-12, уШаШ1ШШс так же; Жйгнй%ртор на фиг. 1, но автотрансформаторы 13-15/ имеющие Отвод от средней то ки, включены между стойками, управ ляйшми со взаимным сдвигом в 30 3л.град. Инвертор работает следующим обр зом. При отсутствии дополнительной преобразовательной ячейки (трансфо матора 16) в инверторах (см. фиг. и 2) между выходным зажимом и нуле йЫм потенциалом источника формируетсяпрямоугольное напряжение ид во со шириной 150 и с паузой на нуле 30 (см. фиг. 3) . Формируе дополнительной ячейкой напряжение Удоп с частотой 61,,суммируется с фазным напряжением только в те моменты времени, когда формируется импульс 150°, влияет на выход йегё напряжение во время . В инверторе на фиг. паузы открыты два транзистора, сое диняющих концы первичной обмотки выходного трансформатора с одним зажимом источника. При этом напряжение на вторичнцх обмотках трансформатора 16 оказываются включенйЫми встречно и не влияют на выход инвертора. В инверторе на фиг; 2 во врем,я паузы открыты два транзистора, соединяющих концы обмотки автотрансформатора с разными зажимами:источника питания. При этом вторичные обмотки трансформатора 16 оказываются включёнными в верхнее и нижнее автотрансформаторного делителя напряжения и невлияют на потенциал вых6д1 ого зажима инвертора относительно нулевого вывода источнику. В результате добавления только на интервале 150° напряжение показанный АО Бо I СО имеет вид. на фиг. 3. Разность напряжений . образует линейное выходное напряжение ид трехступенчатой формы. Аналогично образуются и другие лине йные напряжения ,. , . Если принять коэффициент трансформации трансформатора 16 равным 0,0.36.:. то амплитуды ступеней напряжения Удц соотносятся как показано на фиг. 3, что обеспечивает полное исключение гармоник с номером 6 (2n-l)t ±1, т.е. 5-й, 7-й, 17-й, 19-й и т.д. Следовательно, качество выходного напряжения предлагаемого инвертора существенно повышается по сравнению с прототипом. Расчетная мощность трансформатора 16 не превышает 6%. выходной мощ-. йЪсти ийвертора, так как вторичное напряжение равно всего 3,6% напряжения источника питания. Трансформатор 16 может быть совмещен с трансформатором задающего генератора или промёЙсутОчного усилителя. Формула изобретения 1. Трехфазный инвертор, содержащий преобразовательные ячейки, каждая из которых выполнена на управляемых ключах, образующих мост, диагональ переменного тока которого связана с цепью нагрузки, а длительность прямоугольного импульса вьаходного фазного напряжения составляет 150 зл.град.., отличающийся тем, что, с целью улучшения формы линейного выходного напряжения, он снабжен дополнительным преобразователем на управляемых ключах, В цепь переменного тока, которого включена первичная обмотка дополнительного трансформатора, вторичные обмотки которого включены последовательн& С каждым управляемым ключом преобразовательных ячеек. 2. Инвертор по п. 1, отличающийся тем, что в диагональ переменного тока каждой преобразовательной ячейки включена первичная обмотка выходного трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с соответствующей фазой нагрузки. 3. Инвертор по п. 1, о т л и чающийся тем, что в диагональ переменного тока каждой преобразовательной ячейки включена обмотка выходного автотрансформатора, средняя точка которой соединена с соответствующей фазой нагрузки. А в С

t

IwfymFtftr