Многофазный инвертор

(71) Всесоюзный научно-исследователь ский институт электромеханики (53) 621.314.58(088,8)(56) 1. Константинов В. Г. Иногофазные преобразователи на транзисторах. "Энергия", 1972, с,12, рис.1.3.2. Авторское свидетельство СССР Нф 230270, кл. Н 02 И 7/537, 1967.(54)(57) МНОГОФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий несколько однофазных самовозбуждающихся инверторных ячеек, коллекторы транзисторов которых подключены к первичным обмоткам соответствующих выходных трансформаторов, и задающий генератор, синхрониэирующий однофаэные инверторные ячей ки, соединенные с ним но кольцевой пересчетной схеме, причем в цепи синхронизации каждой однофаэной инверторной ячейки последовательно с базой ее транзистора включен диод в проводящем направлении, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, введены дополнительные транзисторы и диоды и возвратные диоды, в одной иэ однофаэных инверторных ячеек между коллектором каждого транзистора и соответствующим выводом первичной обмотки выходного трансформатора последовательно включены дополнительный диод в проводящем направлениии одна из двух первичных обмотоквведенного трансформатора тока, причем укаэанные обмотки трансформатора тока подключены к диодам разноименными выводами, между каждым изукаэанных выводов первичной обмоткивыходного трансформатора однофазнойинверторной ячейки и эмиттером каждого транзистора включен возвратный диод в обратномнаправлении,а в каждую цепь синхронизации однофазной инверторной ячейки междудиодом и задающим генератором включен переход эмиттер-коллектор дополнительного тарнзистора, к переходу эмиттер-база которого подключена одна из вторичных обмотоктрансформатора тока по схеме положительной обратной свяэи по току.Изобретение относится к электро"технике,а именно к транзисторным самовозбуждающимся многофазным инвер-,)торам с гальванически развязаннымивходом и выходом, и может быть использовано для преобразования пос,тоянного тока в многофазный перемен.ный, в частности в системах электроснабжения, особенно при преобладании требований повышенной надежнос Оти и минимальных массо-габаритныхпоказателей.Известны многофаэные транзистор-.ные инверторы, состоящие иэ нескольких однофазных инверторов и задающего генератора, соединенных по кольпенай пересеченной схеме 11.Для защиты режима неправильнойсинхронизации, например, режимаработы на тройной частоте в трехфазных инверторах, вводят дополнительныеобмотки связи и стабилитроны 121,Однако данные мероприятия не обес.печивают надежной работы при включении преобразователя или сбое синхронизации в процессе работы инверторов. Сбой синхронизации, например,может произойти при кратковременном понижении напряжения .питанияпреобразователя, а также при отключении с помощью предохранителя вышедшего из строя элемента задаю,щего генератора или однофазного инвертоуа. При этом может нарушитьсязаданный порядок переключения транзисторов инверторов и произойти насыщение их трансформаторов, что приводит к,цвум типам неправильных синхронных режимов работы.Особенность режима первого типа "наличие этапа срываколебаний каждого из однофаэных инверторов, особенность режима второго типа - работа каждого иэ однофазных инверто-ров в режиме однополупериодной синхронизации,Я 5Режим первого типа возникает только при воздействии синхронизирующегонапряжения на открытый транзисторв момент равенства нулю его токаколлектора, что возможно только тогда, когда передний фронт импульсасинхронизирующего напряжения заканчивается до равенства нулю инверсного тока коллектора. Режим второготипа возникает только при кратности 55частот переключений транзисторовинверторов в автономном режиме ихработы. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многофазный инвертор, содержащий несколько однофазных самовозбуждающихся инверторных ячеек, коллекторы транзисторов которых подключены к пер вичным обмоткам трансформаторов,и задающий генератор,синхронизирующий указанные инверторные ячейки, соединенные .с ними по кольцевой пересчетной схеме,. причем в цепи синхронизации каждой генераторной ячейки последовательно с.базой его транзистора включен диод в проводящем направлении, в одну из цепей синхронизации введены дополнительные обмотки обратной связи и стабилитроны 21,Недостаток известного устройства - ненадежная работа при насыщении трансформаторов в процессе включения нли сбоя синхронизации,Цель изобретения - повышение надежности работы многофазного инвертора.Эта цель достигается тем, что в многофазном инверторе, содержащем несколько однофаэных самовозбуждавщихся инверторных.ячеек, коллекторы транзисторов которых подключены к первичным обмоткам соответствующих выходных трансформаторов, и задающий генератор, синхронизирующий однофазные инверторные ячейки, соединенные с ним по кольцевой переСчетной схеме, причем в цепи синхронизации каждой однофазной инверторной ячейки последовательно с базой ее транзистора включен диод в проводящем направлении, введены дополнительные транзисторы и диоды и возвратные диодЫ, в одной иэ однофазных инверторных ячеек между коллектором каждого транзистора и соответствующим выводом первичной обмотки выходного трансформатора последовательно включены дополнительный диод в проводящем направлении и одна из двух первичных обмоток введенного трансформатора тока, причем указанные обмотки трансформатора тока подключены к диодам разноименными выводами, между каждым иэ указанных выводов первичной обмотки трансформатора однофазной инверторной ячейки и эмиттером-каждого транзистора включен возвратный диод в обратном направлении, а в каждую цепь синхронизации однофаэной инверторной ячейки между диодом и1121762 ззадающим генератором включен переход эмиттер"коллектор дополнительного транзистора, к переходу эмиттер-база которого подключена одна из вторичных обмоток трансформато-ра тока по схеме положительной обратной связи по тоКу.Введение укаэанных транзисторов в цепи синхронизации и диодов в коллекторную цепь транзисторов од- .10 нофазного инвертора исключает возможность возникновения срыва колебаний как при включении преобразователя, так и при сбое синхронизации в процессе работы. Это обеспе. чивается тем, что передний фронт импульса синхронизации поступает ;на базу одного из транзисторов упомянутого инвертора только при протекании прямого тока его коллектора за счет введения положительной обратной связи по току коллек" тора в цепи синхронизации.На чертеже представлена принципиальная схема многофазного инвертора (вариант двух инверторных ячеек),Многофазный инвертор содержит две однофазные инверторные ячейки 1 и 2 и задающий генератор 3, соединенные по кольцевой пересчетной схеме. Однофазная инверторная ячейка 1 содержит трансформотор 4 тока, первичные обмотки которого соединены с катодами дополнительных диодов 5 и 6, а аноды этих диодов соединены с коллекторами транзисторови 8 ячейки,К эмиттерам транзисторов 7 М 8 подключены катоды возвратных диодов 9 и 10, аноды которых соединены с разноименными выводами пер вичных обмоток выходного трансформатора 11. В каждой цепи синхронизации ячейки 1 последовательно с обмотками и трансформатора 12 задающего генератора 3 включены дополни тельные транзисторы 13 и 14, между эмиттером и базой которых включены вторичные обмотки трансформатора 4 тока, и диоды 15 и 16, катоды которых подключены соответственно к 50 базам транзисторов 7 и 8, а аноды - к коллекторам транзисторов 13 и 14. Инверторная ячейка содержит выходной трансформатор 17, транзисторы 18, 19 и синхронизируется через 55 диоды 20 и 21 Иногофаэный транзисторный инвертор работает следующим образом.При включении инвертора в сетьпостоянного тока открываются транзисторы 7 и 18, полярность напряжения задающего генератора запирающая по отношению к транзисторам 8и 19. При отсутствии насыщения трансформаторов 11 и 17 в соответствиис логикой работы кольцевой пересчетной схемы напряжение обмотки трансформатора 12 задающего генератора 3через переход эмиттер-коллектортранзистора 13 и диод 15 прикладывается к переходу эмиттер-база тран.эистора 7. Транзистор 13 открыт напряжением обмотки трансформатора 4,так как транзистор 7 работает впрямой насыщеннойобласти. При изменении полярности напряжения задающего генератора происходит переключение транзисторов 7 и 8. Черезполпериода напряжения задающего генератора переключаются транзисторы18, 19 и, таким образом, устанавливается заданный режим работы многоФазного инвертора.При насыщении трансформатора 11транзисторы 7 и 8 переключаются.В течение интервала времени, соответствующего протеканию через диод10 тока, обусловленного возвратомв сеть энергии, запасенной в индуктивности нагрузки и трансформатора11, обмотка трансформатора 4 токаобесточена. Обесточена и обмоткатрансформатора 4, транзистор 14заперт, и возможность срыва колебаний инвертора 1 исключается, т.е.в процессе работы многофазного инвертора синхронный. неправильный режим первого типа с насыщением трансФорматоров при включении преобразователяи при сбое синхронизации внем не возникает.Второй тип синхронного режима снасыщением трансформаторов исключается выбором разных частот собственных колебаний однофазных инврторови 2Таким образом, предлагаемое изобретение исключает возможность воэ"никновения синхронных режимов многофазного инвертора с насыщениемего трансформаторов при любом числе в их составе однофаэных инверторных ячеек,