Трехфазный инвертор Советский патент 1982 года по МПК H02M7/515 

(5) ТРЕХФАЗНЫЙ ИНЕЕРТОР

I

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработках вторичных источников питания.

Известны трехфазные инверторы, в которых задача уменьшения искажений выходного напряжения решается путем последовательного соединения выходов преобразующих ячеек, генериругацих напряжение по фазе, но различной формы 1.

Однако указанные устройства имеют большие габариты и массу из-за трансформаторов, работающих на частоте выходного напряжения.

Известен инвертор, содержащий два последовательно соединенных инвертора, один из которых содержит трансформатор 12.

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

Наиболее близким по технической сущности является трехфазный инвертор, содержащий трехфазный мост управляемых ключей, две группы инверторных ячеек, два выхода одних из них включены между входными выводами и трехфазным мостом, а выходы других ячеек соединены последовательно и образуют два выхода, причем один из них включен между выводом для подклю10чения средней точки источника питания и выводом для подключения нулевой точки трехфазной нагрузки, а другой через ключи переменного тока подключен к выходным выводам инвертоISра, а также блок управления, состоящий из первого распределителя импульсов, выходы которых связаны с управляющими входами ключей инвертора и ключей переменного тока, второ20го распределителя, состоящего из задающего генератора и мультивибраторов, связанных по пересчетной схеме. Формирование ступенчатой формы напряжения осуществляется с помощью ключей трехфазного моста и ключей переменного тока, которые подключают напряжение источника питания и выходы инверториых ячеек к нагрузке 13. Недостатком такого устройства яв ляется сложность построения блока управления группами инверторных яче ек. Цель изобретения - упрощение инвертора за счет упрощения его блока управления. Поставленная цель достигается тем что в блок управления введены дополнительно мультивибраторы, которые вместе с задающим генератором и мул тивибраторами второго распределителя импульсов образуют распределитель с - выходными каналами, выходы которых связаны с управляющими входами упомянутых групп инверторных ячеек и первого распределителя импульсов, где п - число ступеней на полупериоде выходного напряжения ступенчатой формы. На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема трехфазного инвертора; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие принцип дейстдвия. Трехфазный инвертор содержит источник питания со средней точкой 1 и 2, трехфазный мост управляемых ключей 3-8, нагрузку 9-11, инверторные ячейки 12-17, выходы одних 15-17 включены между входными шинами источ ника питания 1 и 2 и трехфазным мостом 3-8, а выходы 12-14 включены параллельно нагрузке 9-11 через ключи 18-20 и между средней точкой источника питания 1 и 2 и нулевой точкой трехфазной нагрузки 9-11 , бяок управления, состоящий из второго распределителя импульсов, выполненного из задающего генератора 21, мультивибраторов 22-25, первого распредели теля импульсов 26, управляемого .от одного из мультивибраторов -j- - канального распределителя. Остальные мультивибраторы управляют инверторными ячейками 12-17Устройство работает следующим об разом. Пусть требуется сформировать напряжение, показанное на фиг. 2а. Он формируется из напряжения источника питания , подключаемого к нагрузке с помощью ключей на интервале 3-8 и напряжений инверторных ячрек 12-17, фиг. 26, в, г для шестиступенчатой формы напряжения. Напряжение фиг. 2 в, г можно получить из напряжений фиг. 2 д. е. Для получения указанных напряжений инверторных ячеек 12-17 используется блок управления 21-26, выполненный, например по известной схеме f .Напряжение задающего генератора 21 (фиг. 2ж) управляет мультивибраторами 22-25, форма напряжений которых имеет вид фиг. 2 з-л. Напряжение фиг. 2з, используется для получения напряжения фиг. 2д, а для получения напряжения фиг, 2е, необходимы для инверторной ячейки импульсы управления фиг. 2и, л. Еслитакие же сигналы продифференцировать и выпрямить, то они могут быть использованы для управления мультивибратором с выходным напряжением фиг. 2к. Сигналы фиг. 2к управляют первым распределителем импульсов, формирующим импульсы управления ключами 3-8 и 18-20. В известных устройствах используются второй распределитель импульсов, состоящий из задающего генератора и двух мультивибраторов, второй распределитель импульсов, например состоящий из шести ячеек, выполненных на тиристорах. Эта схема осуществляет сдвиг на 60 эл.град. При увеличении числа ступеней выходного напряжения потребуются импульсы управления сдвинутые на одну ступень (для управления инверторными ячейками 1217), что влечет к увеличению первого распределителя импульсов 26 с 6 ячеек до 12, при этом мультивибраторы 22-25 управляются от первого распределителя 26. В предлагаемой схеме трехфазного инвертора при одинаковом числе мультивибраторов, управляющих инверторными ячейками 12-17, удается в два раза уменьшить первый распределитель 26, что позволяет упростить блок управления. УвеличиваяЧ1 сло мультивибраторов в распределителе с выходными каналами, можно получить все необходимые импульсы управления ячейками 12-17 при числе ступеней больше шести. Действительно для трехступенчатого напряжения (п 6) требуется распределитель с двумя выходными каналами, для шестиступенчатого (п 12 необходим распределитель с четырьмя каналами и т.д., т.е. если число ступеней на полупериоде выходного напряжения п, то необходим распреде п литель с выходными каналами. Таким образом, введение дополнительно мультивибраторов в блок упра ления при одном и том же их общем числе позволяет упростить блок управления при построении инверторов с большим числом ступеней выходного напряжения.. Формула изобретения Трехфазный инвертор, содержащий трехфазный мост управляемых ключей, две группы инверторных ячеек, два выхода одних из которых включены меж ду входными выводами и трехфазным мостом, а выходы других ячеек соедин ны последовательно и образуют два выхода, причем один из них включен между выводом для подсоединения сред ней точки источника питания и вывоДОМ для подсоединения нулевой точки трехфазной нагрузки, а другой через ключи переменного тока подключен к выходным выводам инвертора, а также блок управления, состоящий из перво.го распределителя импульсов, выходы которого связаны с управляющими входами ключей инвертора и ключей переменного тока и второго распределителя, выполненного в виде задающего генератора и мультивибраторов, связанных по пересчетной схеме, отличающийся тем, что, с целью упрощения, в него введены дополнительно мультиэибраторы, которые вместе с задающим генератором и мультивибраторами второго распределителя импульсоб образуют распределитель с выходными каналами, выходы которых связаны с управляющими входами упомянутых групп инверторных ячеек и первого распределителя импульсов, где п - число ступеней на полупериоде выходного напряжения ступенчатой формы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Константинов В. Г. Многофазные преобразователи на транзисторах. М., Энергия, 1972. 2.Патент Англии № , кл. Н 2 F, 197. 3.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2673218/2 -07, кл. Н 02 М 7/515, 1978.

ilTir l

ГГЛ

2