Многофазный инвертор Советский патент 1980 года по МПК H02M7/48 

1

Изобретенное относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработках вторичньах источников питания.

Известен инвертор, состоящий из усилителя мощности, трансформатора и ключей переменного тока 1.

Недостаток такого инвертора большое количество ключей и их пониженная надежность из-за с, токов.

Известен также инвертор, содержащий два последовательно соединенных инвертора, один из которых содержит трансформатор 2. .

Недостаток этого инвертора большая масса трансформатора из-за работы его на частоте выходного напряжения.

Наиболее близким к предложенному инвертору является многофазный инвертор, содержащий многофазный мост управляемых ключей и многофазный мост диодов обратного тока, выводами постоянного тока подключаемые к . источнику .постоянного тока со средней точкой, а выводами переменного тока - к многофазной нагрузке с нулевым выводом, а также вспомогательную инверторную ячейку с трансформаторным выходом, одна выходная обмотка которого расположена в одной вспомогатёйьной цепй мёждг входным нулевым выводом инвертора, подключаемым к средней точке источника питания, и выходным нулевым выводом, подключаемым к нулевому выводу нагрузки, а вторая - в другой вспомогательной цепи между точкой объеди10нения одних концов вспомогательных ключей с двухсторонней проводимостью и нулевым вщходным выводом инвертора, Причем другие концы упомянутых вспомогательных ключей под15ключённых к выводам переменного toка упомянутых мостов 3.

Недостаток известного инвертора сравнительно низкое качество выходного .напряжения. .

20

Цель изобретения - улучшение качества выходного напряжения.

Это достигается тем, что инвертор снабжен дополнительной инверторной ячейкой .с трансформаторным вы25ходом, а каждая из двух ее выходцых. обмоток .включена в одну из упомяну тих звсПойргат льных цепей последо,вательно-соглас;но с соответствующи «м выходными обмотками вспомогательной инверторной ячейки..

Ha фиг. 1 изображена принципиальная схема трехфаэногЬ инвертора; на фиг. 2 - диаграммы напряжений, поясняющие принцип действия инвертора.

Устройство (см. фиг. 1) содержит трехфазный мост. 1, выполненный на управляемых ключах 2-7, ключи 8-10 переменного тока, подключейнШё между выходом трехфазного моста и выходной обмоткой вспомогательной инверторной ячейки 11, дополнительную инверторную ячейку 12, выходы которой соединены последовательно с выходами вспомогательной инверторной ячейки 11.

Устройство работает следующим образом. - , .

Работа устройства рассматривается на примере одной фазы, например фазы А (см. фиг. 1). Напряжение на выходе ячейки 11 имеет вид, показан,ный на фиг. 2г, а на выходе ячейки 12 - ви показанный на фиг, 2д. Так как выходы ячеек 11 и 12 соединены последовательно, то результирующее напряжение имеет форму, показанную на . фиг, 2е, .3. Пусть на интервале 0-tg (см.фиг, 2ж) открыт ключ 9 переменного тока. Тогда к нагрузке на этом интервале подключается напряжение (см. фиг. 2е), и на интервале О - i. будет сформировано две ступени выходного напряжения (см, фиг, 2и) , Также фор1 даруются ступени

на интервалах -аЧ г В момент t ключ 8 переменного тока выключают и включают управляемый ключ 2 трехфазного моста 1 (см-, фиг. 1) , На интервале времени j включают ключ 2, а на интервале Ъд-Ь,цКлюч 5 (см. фиг. 2 а,б) . На выходе трехфазного моСта 1 фаза А имеет напряжение, показанное на фиг. 2в, Это напряжение складывает-ся с напряжением фиг, 2з ячеек 11, 12, и на нагрузке на интервалах tg-ty и -,0 формируются остапь- ные ступени выходного напряжения, В результате на нагрузке имеется пятиступенчатое напряжение с коэффици-. ентом гармоник, равным-примерно 10% (Кр известного 3 инвертора равен 15%), ДЬполнительная ячейка 12 имеет примерно такую же мощность/ как и ячейка 11, т,е, 7% от суммарной мощности трехфазной нагрузки, при этом расчетная частота в три раза выше, чем частота ячейки II, Так как мс щность дополнительной ячейки 12 незначительна, а расчетная частога высокая, то ее введение практически не оказывает существенного влияния на массо-габаритные показатели всего инвертора, а коэффициент гармоник при этом уменьшается в 1,5 раза. Ближайшая высшая гармоническая в кривой выходного напряжения при.этом будет иметь более высокий номер.

Формула .изобретения

Многофазный инвертор, содержащий многофазный мост управляемых ключей и многофазный мост диодов обратного тока, выводами постоянного тока подключаемые к источнику постоянно го тока со средней точкой, а выводами переменного тока - к многофазной нагрузке с нулевым выводом, а также вспомогательную инверторную ячейку с трансформаторным выходом, одна выходная обмотка которого расположена в одной вспомогательной цепи между входным нулевым выводом инвертора, подключаемым к средней точке источника питания, и выходным нулевым выводом, подключаемым к нулевому выводу нагрузки, а вторая - в . другой вспомогательной цепи между точкой объединения одних концо.в вспомогательных ключей с двусторонней проводимостью и нулевым выходНый выводом инвертора, причем другие концы упомянутых вспомогательных-: ключей подключены к выводам переменного тока упомянутых мостов, отличающийся тем, что, С целью улучшения качества выходного напряжения, он -снабжен дополни- тельной инверторной ячейкой с трансформаторным выходом, а каждая из , двух ее выходных обмоток включена i в одну из упомянутых вспомогательных цепей последовательно-согласно с срот1эетствующими выходными обмотками вспомогательной инверторной ячейки, . .--.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент Англии № 900702, кЯ, 38 (2), i960, - 2, Д1атент Англии № 135443, кл, f 2 F / 1974-i-,3, Авторское свидетельствр СССР по Заявке № 2398230/24-07, кл. И 02 М 7/48, 08.09.76,