Трехфазный инвертор Советский патент 1980 года по МПК H02M7/537 

I

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах электропитания и электропривода для преобразования постоянного напряжения в трехфазное переменное напряжение со ступенчатой формой кривой, имеющей улучшенный спектральный состав.

Известны трехфазные инверторы, в которых для улучшения спектрального срстава формы кривой, помимо трехфазного моста основных ключей, используется трехфазный мост дополнительных ключей и три автотрансформатора 1. Недостатком таких инверторов является большое количество и объем автотрансформаторов.

Известен также трехфазный инвертор с улучшенной по спектральному составу формой кривой выходного напряжения, содержащий трехфазный мост основных ключей и три дополнительных ключа переменного тока, соединяющих выходные зажимы этого моста с точкой нулевого потенциала источника питания 3. При этом выходное напряжение относительно точки нулевого потенциала источника питания имеет прямоугольную форму шириной 150 эл. град., а в линейном выходном напряжении инвертора

пятая и седьмая гармоники уменьшены в несколько раз по отношению к обычному трехфазному инвертору.

Цель изобретения - улучшить спектральный состав выходного напряжения путем полного исключения пятой и седьмой гармоник.

Это дс-тигается тем, что в инверторе, содержащем трехфазный мост основных ключей и три дополнительных ключа переменного тока, соединяющих выходные зажимы этого моста с выводом для подключения средней точки источника питания, введен однофазный, генератор с выходным трансформатором, вторичные обмотки которого включены последовательно с каждым основным ключом инвертора.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого инвертора; на фиг. 2 - диаграммы напряже НИИ на основных цепях схемы.

Инвертор содержит трехфазный мост основных ключей (транзисторов) 1-6 и шесть дополнительных транзисторов 7-12, образую 1цих совместно с диодами 13-18 три ключа переменного тока, которые соединяют выходные зажимы инвертора с точкой нулевого потенциала источника питания. Последовательно с каждым основным ключом включена вторичная обмотка трансформатора 19, первичная обмотка которого включена на выходе однофазного генератора, выполненного, например, в виде моста транзисторов 20-23. Все транзисторы схемы управляются от задающего генератора 24 через распределитель импульсов 25. Инвертор работает следующим образом. Блок 25 формирует сигналы управления так, что в каждой фазе основные транзисторы 1-6 открыты 150 эл. град., а дополнительные транзисторы 7-12 открыты оставшиеся 30 эл. град. При этом в случае отсутствия однофазного генератора (трансформатора 19) между выходным зажимом инвертора и нулевым потенциалом источника формируется напряжение щириной 150 эл. град (см. пунктир напряжений , UBO на фиг. 2). Транзисторы 20-23 переключаются с частотой в шесть раз превыщающей выходную частоту инвертора. Формируемое однофазным генератором прямоугольное напряжение суммируется с напряжением Uyjo (Uso , Uco) только в момент, когда открыты основные ключи, т. е. когда формируется импульс, шириной в 150 эл. град, (фиг. 2). Разность фазных напряжений образует линейное напряжение (например, -UBO ). имеющее трехступенчатую форму. Если принять коэффициент трансформации трансформатора 19 равным 0,036:1, то амплитуды ступеней будут соотноситься, как показано на фиг. 2. Это обеспечивает полное исключение гарМОНИК с номером 6 (2п-1) 1, где п - любое целое число, т. е. 5, 7, 17, 19-ой и т. д. Следовательно, форма выходного напряжения предлагаемого инвертора существенно лучше приближена к синусоиде, чем в прототипе. Расчетная мощность трансформатора 19 не превышает 6% выходной мощности инвертора, так как напряжение идоп составляет лишь 3,6% входного напряжения инвертора. Трансформатор 19 может быть совмещен с трансформатором задающего генератора или промежуточного усилителя. Формула изобретения Трехфазный инвертор, содержащий мост основных ключей и три дополнительных ключа переменного тока, включенные между соответствующими выходными выводами моста и выводом для подклю ения средней точки источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения качества путем улучщения спектрального состава выходного напряжения, он снабжен однофазным генератором с выходным трансформатором, вторичные обмотки которого включены последовательно с каждым основным ключом инвертора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 511666, кл. Н 02 М 7/537, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 200859, кл. Н 02 М 7/537, 1966. Патент США № 3391323, кл. 321-5,

Jвo

.F

ЯПх 0,328Un

фигг.1

t,07Zf/fi

J