Способ формирования ступенчатого аппроксимирующего синусоиду выходного напряжения инвертора Советский патент 1980 года по МПК H02P13/18 

I

Изобретение относится к. электротехнике , а именно к инверторам со ступенчатой аппроксимирующей синусоиду формой выходного напряжения, и может быть использовано во вторичных источниках электропитания систем автоматики и электропривода.

Известен способ формирования ступенчатого напряжения посредством разделения инвертора на две одинаковые преобразовательные ячейки работающие на основной частоте, выходные напряжения которых сдвинуты по фазе и суммируются в цепи нагрузки 1.

Недостатком такого способа является то, что выходнь1е трансформаторы обеих ячеек работают на основной частоте и имеют поэтому увеличенные габариты.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ формирования ступенчатого аппроксимирующего синусоиду напряжения инвертора, содержащего основную преобразовательную ячейку, на выходе которой формируют прямоугольное напряжение основной частоты, и дополнительную преобразовательную ячейку, на выходе которой формируют прямоугольное яапряжение повышенной частоты, кратной основной и суммируют их С23.

Недостатком этого известного способа является невысокое качество формы выходного напряжения.

Цель изобретения - улучшение формы выходного напряжения путем увеличения числа ее ступеней.

Это достигается тем, что кратность

10 указанных частот .принимают разной 2, где Я .шобое целое число, в выходном напряжении основной преобразовательной ячейки при каждом переходе через нулевой уровень формируют паузу, рас15положенную симметрично относительно границы полупериода, а выходное напряжение дополнительной ячейки сдвигают по фазе относительно выходного напряжения основной ячейки на угол 20 45/пэл. град, по основной частоте.

При этом при и 1 в выходном напряжении основной ячейки формируют указанную паузу длительностью 30 эл.град,

25 в выходном напряжении дополнительной ячейки при h s 1 при каждом переходе через нулевой уровень формируют паузу ,длительность ю 30 эл. град, по основной частоте, а также при h- 1 в

30 выходном напряжении основной ячейки формируют паузу длительностью 9О/и эл. град, по основной частоте. На фиг. 1 показаны блок-схема и диаграммы напряжений однофазного инвертора; на фиг. 2 - блок-схема и ди аграммы напряжений трехфазного инвер тора. Инвертор (фиг. Id) содержит основную 1 и дополнительную 2 преобразовательные ячейки. Ячейка 1, а в некоторых случаях и ячейка 2, выполняются по схеме, обеспечивающей получение паузы на нулевом уровне выходного напряжения. Выходное напряжение Од ячейки 2 с частотой вдвое (фиг. Id, в ) или вчетг веро (фиг. 1г) большей основной частоты инвертора суммируется с помощью выходного трансформатора 3 ячейки 2 с напряжением питания UB инвертора, а сулоиарное напряжение Ubjk + IJA используется для питания основной ячейки 1, ключи которой комй«1утируются на основной частоте со сдвигом 22,5 эл.град. (фиг. 1Г) или со сдвигом 45 эл. град, по основной частоте (фиг. 1(5, в ) и так, чтобы кро ме обычного инвертирования напряжения 6 JA обеспечить в начале и в конце каждого полупериода основной частоты получение паузы на нулевом уровне длительностью, HanpiiMep, 30 эл. град. (фиг. 16 , 6 ) и 45 эл. град. (фиг. 1г). Управление ключами ячеек осуществляется сигналами, поступающими с блока 4 управления Трехфазный инвертор (фиг. 2а) имеет три основные преобразовательные ячейки 1, 5, 6, выводы которых соединены звездой, и одну общую дополнительную ячейку 2 с выходным траНсформ тором 3, вторичная обмотка которого включена последовательно в цепь пита ния основных ячеек, а частота выходн го напряжения Од ячейки 2 в шесть ра выше выходной частоты инвертора. Сум ма напряжений Ue + Од инвертируется ячейками 1, 5, 6 так, чтобы выходные напряжения этих ячеек имели паузу на нулевом уровне 30 эл. град.взаимный.сдвиР по.фазе 120 эл. град, и сдвиг по фазе относительно напряжени Од ячейки 2 на 15 эл. град. Эти выходные напряжения имеют вид прямоугольников с двумя выступами на вершине (фиг. 2($), а линейное выходное напряжение Удр, равное разностинапряжений и UB, имеет трехступенчатую форму. Таким образом, в предложенном способе/ при данном количестве преобразовательных ячеек, форма выходного напряжения инвертора более приближена к синусоиде, так как имеет большее количество ступеней. Формула изобретения 1.Способ формирования ступенчатого аппроксимирующего синусоиду выходного напряжения инвертора, содержащего основную преобразовательную ячейку, на выходе которой формируют прямоугольное напряжение основной частоты и дополнительную преобразовательную ячейку, на выходе которой формируют прямоугольное напряжение повышенной частоты, кратной основной, и суммирук1т их, отличающийся тем, что, с целью улучшения формы выходного напряжения путем увеличения числа ее ступеней, кратность указанных частот принимают равной 2h, где h - любое целое число, в. выходном напряжении основной преобразовательной ячейки при каждом переходе через нулевой уровень формируют паузу, расположенную симметрично относительно границы полупериода, а выходное напряжение дополнительной ячейки сдвигают по фазе относительно выходного напряжения основной ячейки на угол 45/И эл. град, по основной частоте. 2.Способ по П.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что при П 1 формируют указанную паузу в выходном напряжении основной ячейки,равной 30 эл. градусов. 3.Способ ПОП.2, отличаю щ и и с я тем, что в выходном напряжении дополнительной ячейки при каждом переходе Через нулевой уровень формируют паузу длительностью 30 зл. градусов по основнсий частоте. 4.Способ по П.1, отличающийся тем, что при И i: 1 формируют указанную паузу в выходном напряжении основной ячейки равной 90/и эл. градусов по основной частоте. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 124517, кл. Н 02 М 7/537, 1959. 2.Патент США 3002142, кл. 321-9, 1961 (прототип).

гМ

iirti

ex

:±

и„

a)

фуг./ л н- и.

1

1

5

в

W.

TJ

DET

U)

.tiei-te

t/:

U

И

Л TJTJTJTjrTJbTLT