Однофазный инвертор

.И, Конева. 197г. 2,ника, т, 52, 19 втомати вып. 8,М 16,техник лектропиояннаго образования пос ания для апряжения ое перемеучшение м аэн в о сибреоидальн ное. Цель из ссогабаритны тения - улказателей по ьнь возможност ности рабо мож ГОСУДАРСТВЕННЬГЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙ(57) Иэобр А 31 Ь 1 И ИНВЕРТОРетение относится к электроможет быть использовано в системах электропривода и вторично и расширение функциона ей путем обеспечения в ты на нагрузку с любым,., 1246304 А 1 соя 1 . Инвертор содержит выходной трансформатор 1, основной модулирующий ключ (ОМК) 3, выпрямительный диод 7, фильтрующий конденсатор 9, инвертирующий узел 10 на ключах 11-1 ф блок 18 управления с генератором импульсов, модулированных по синуссидальной функции, и распределителем импульсов и датчик 19 тока. Введение дополнительного модулирующего ключа 8, возвратных диодов, шунтирующих ключи 11-14, а также ОМК 3 обеспечиВает регулирование (стабилизацию) Выходного напряжения путем изменения - максимального коэффициента заполнения тактовых импульсов. Трансформа ор Ф с выполнен с зазором, имеет минимальное число обмоток -; работает на повышенной частоте, -.то позволяет уменьшить массу и габариты преобразователя. 3 ил,1 1 2 4 б 1(14Изобретение относится к электро- шеццог частоты мо;1 у;11 технике и может быть использовано в тельно(.ти по закон 10 15 О 5 ЗО системах электропривада и электропитания для преобразования постояннагнапряжения в одцофазцае синусоидальцое переменное посредствам инцерторов.Целью изобретения явцяется улучшение массо-габаритных показателей ирасширение Функцкоцаггьвык возможностей путем обесг 1 ечеиия возможностиработы ца нагрузку с любым сов(гНа фиг. 1 показана принципиалг;цая)фиг,- временные дка; раммы работыэлементов схемы.Инвертар (григ. 1) содержит выход,ной трансформатор 1, первичная обмотка 2 которого через основной модули"рующий кгцоч 3 соединена с входнымивыводами 4 к 5.Вторггчцая обмотка б через выпрямительный диод 7, зашунтировацный дополнительным мадулирующкм ключом 8,соединена с Фильтрующкм конденсаторам 9, параллельцо которому включенинвертирующий узел 10, выполненныйна инвер Рирующих ключах 11 в . 14, соединенных по схеме моста. Выход моста соединен с выхадн 11 ми выводами 15и 1 б, к которым подключается нагоузка 17, Каждый кз ключеи 3, 11 - 14выполнен управляемопроводящкм в одном направлении и цеуправляемопроводящим в другом направлении, например,в виде транзистора со встречно-параллельно включенным диодом. Все ключиуправляются с помощью блока 18 управления, содержащего задающий генератор, модулятор ширины импульсов ираспределитель импульсов,На вход распределителя импульсовможет быть подан сигнал, снимаемыйс выхода датчика 19 тока нагрузки,Первичная обмотка 2 трансформатора 1 с целью защиты ключа 3 ат коммутационных перенапряженкй, создаваемых кндуктквностью рассеяния обмотки, может быть включена, как показано на Фиг, 2Для этого послецовательно включен еще один ключ 20, а концы обмотки 2 соединены с входными выводами с помощью вспомогательных диодов 21 и 22.Инвертор работает следующим обра,1 Г 5 УОто 51 ПОбгги з к ог гу (.аиде выходной частоп 1.Зти импульсы Н, (фиг, 3) подаются па транзистор ключа 3 только во время прохождения тока нагрузки в прямом направлении (1 ). Ва времяНЛРпрохождения тока нагрузки в инверсном направлении (г, ) транзистор ключа 3 закрыт, а на транзистор ключа 8 подаются импульсы, дополняющие до периода тактовой частоты указанные модулированные имггульсы (Б ).Бо время прохождения тока при открытом транзисторе ключа 3 в трансформаторе 1 накапливэ.ется энергия (его сердечник выполнен с зазором или из магнитадиэлектрика с небольшой проницаемостью), а при закрытом транзисторе ключа 3 эта энергия передается в конденсатор, 9 через выпрямительный диод 7. Во время прохождения тока 1 прц открытом транн иньзистаре ктноча Н энергия из цепи нагрузки (с конденсатора 9) передается в обмотку б трансформатора 1, а при закрытом транзисторе ключа 8 эта накопленная в инду 1:.Ривности трансформатора энергия через диод ключа 3 возвращается в источник питания инвертора. Таким образом, посредством трансформатора 1 и ключей 3 и 7, 8 на конденсаторе 9 Формируется однополярнае сицусоидальное напряжение при лю 3 бам направлении тока нагрузкк 5 ). Это напряжение посредством ключей 1,1 - 14 преобразуется в переменное синусоигальное напряжение. В один полупериод выходной частоты открыты ключи 11 и 14, а в другой полуперкод - ключи12 и ,3, Момент коммутации ключей 11-1.4 сицхронизирован с моцулирующим напряжением выходной частоты блока 18. На Фиг, 3 обозначено напряжение Нни ток .н на нагРУзке, ток г(1,1 транзистора ключей 11 и 14, ток,транзистора ключей 13 и 12, ток . г диода ключей 11 и 14, ак 1 11, 11 диода 1(лючей 13 и 12 инапряжение на обмотке 2 трансформатора 1.. Переключенке распрегтелг 1 теля импульсов блока 18 с режима подачи импульсов на транзистор ключа 3 цазом.Вырабатываемь 1 е задающим генератором блока 18 тактовые импульсы иовырежим подачи импульсов на транзистор 8 может осуществляться, например, по 1 команде датчика 19 тока цепи нагрузкив момент перехода тока нагрузки через нулевое значение.В варианте выполнения инвертора (фиг. 2) все процессы в схеме происходят аналогично описанным. Ключи 5 3 и 20 коммутируются одновременно (синхронно и синфазно).Энергия, накопленная в индуктивности рассеяния первичной обмотки 2, при запирании ключей 3 и 20 переда ется в источнике питания через диоды 21 и 22, ограничивая тем самым напряжения на клячах 3 и 20.Максимальный коэффициент заполнения импульсов коммутации ключей 3 и 15 20 не должен превышать при этом 0,5,Величина выходного напряжения инвертора регулируется (стабилизируется) путем изменения максимального коэффициента заполнения тактовьгх им йульсов. Трансформатор 1 имеет минимальное число обмоток и работает на повышенной (тактовой) частоте и поэтому его масса и габариты невелики. Габариты ключей , 8, 11-1 ч также 25 невелики, особенно в случае, когда выходное напряжения инвертора и когда используется интегрально-гибридная технология выполнения полупроводниковых узлов. 30 Предлагаемый инвертор может нормально работать без исключения формы кривой выходного напряжения на нагрузку с любым коэффициентом мощности,35 т.е. по отношению к известному имеет расширенные функции и меньшие массу и габариты. 10 Ь 4формулаизобретенияОднофаэный пнвертор, содержащий основной модулирующий ключ, соединяющийпервичную обмотку выходного трансфор. -матора с входными выводами инвертора, Фильтрующий конденсатор, первыйвывод которого соединен с первым выводом вторичной обмотки выходноготрансформатора, второй вывод которойчерез выпрямительный диод присоединен к инвертирующему узлу на инвертирующих ключах, соединенному по выходу с выходными выводами, блок управления с генератором импульсов,; одулированных по синусоидальнойФункции выходной частоты инвертора,прямой выход которого соединен суправляю",ром вхоцом основного модулирующего ключа, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей и расширения функциональных возможностей путомобеспечения возможности работы нанагрузку с любым соя Ч, второй вывод фильтрующего конденсатора подключен к точке соединения выпрямительного диода с инвертирующим узлом, инвертирующие ключи которого, зашунтированные введенными возвратными диодами, соединены по мостовой схеме,а встречно-параллельно выпрямительному диоду включен дополнительный модулирующий ключ, управляющий вход которого подсоединен к дополните,- номуинверсному выходу генератора импульсов, причем основн :. модулирующийключ зашунтирован введенным возвратным диодом,12 ч 630 ц Ершова Составитель Техред Б. Кад Редактор Н, Бобкова тор Л. Пилипенко Заказ 4017/52 Тираж б 31 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 3035, Москва, )К, Раушская наб., д