Трехфазный самовозбуждающийся инвертор

А 51)4 Н 02 М 7/5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР ПИСАНИ ЬСТВУ К АВТОРСКОМУ СВИД(57) Изобрететехнике и можсистемах втори электропривупрощение устсамовозбуждаютрехфазный мотри основныхных 16-18 траобмотки 31-33обмотки 34-36 4-07 ктр В 3 о-технологиС.М.Кирова(21) 4343786 (22) 15, 12. 8 (46) 07. 09.89 (71) Каз анскии ческий инсти (72) Л.Я.Зин Н.Ф,Миляшов, Я.Н.Николаев (53) 621. 3 14 (56) Авторск У 1053243, кАвторское В 1212280, к СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК РЕТЕНИ ние относится кет быть использоичного электропиода, Цель изобреройства. Трехфазщийся инвертор сст на транзистор13-15 и три допонсформаторов. Пеи синхронизирующиосновных трансф31506502 торов соединены па схеме типа "зигзаг". Обмотки 40-54 обратной связи основных трансформаторов 13- 15 соединены в шесть цепочек, подключенных через базовые резисторы 7-12 и первые диоды 65-70 к входным цепям транзисторов 1-6. Первичные обмотки 55-57 дополнительных трансформаторов включены между входом трехфазного 10 мостового выпрямителя на диодах 19- 24 и выходом трехфазного моста на транзисторах 1-6. Вторичные обмотки58-63 дополнительнык трансформаторов16- 18 подключены через вторые диады16-17 пара.лельно обмоткам 31-54 обратной связи основных трансформаторов 13-15. С помощью регулирующегорезистора 25 осуществляется регулирование частоты выходного напряжения инвертора за счет насьпцения сердечников дополнительных трансформаторов 16-18- 1 ил.Иэ обретение относится к электротехнике и может быть использовано всистемах вторичного электропитанияи электропривода. 20Цель изобретения - упрощение инвертора,На чертеже показана принципиаль-ная электрическая схема предлагаемого трехфазного самовозбуждающегосяинвертора.Трехфазный самовозбуждающийся инвертор содержит трехфазный мост натранзисторах 1-6 с базовыми резисторами 7-12, шесть трансформаторов 13- 3018, образующих группу основных 13-15и группу дополнительных 16-18 трансформаторов, выполненные на сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса, Трехфазный мостовой выпрямитель выполнен на диодах 19-24 и нагружен на регулирующий резистор 25.Выводы резистора 25 соединены с входными выводами инвертора через дополнительные резисторы 26 и 27, шунтированные так же, как и резистор 25 кон;,денсаторами 28-30. На каждом иэ трансформаторов 13-15 основной группырасположено по одной первичной обмотке31-33, по одной синхронизирующей обмотке 34-36 и по три пары обмоток37-42 , 43-48 и 49-54 обратной связи,На каждом иэ дополнительных трансформаторов 16- 18 расположено по однойпервичной обмотке 55-57 и по однойпаре вторичнйх обмоток 58-63. Во вход 50ные цепи транзисторов 1-6 включенытри пары первых диодов 65-70 и трипары вторых диодов 71-76.Синхронизирующие обмотки 34-36группы основных трансформаторов 13-15включены встречно в цепь первичныхобмоток 31-33 трансформатора предыдущей фазы, которые поключены к выходным выводам А, В, С инвертора. Третья пара обмоток 49-54 обратной связи основных трансформаторов соединена с входами транзисторов соответствующей фазы через базовые резисторы 7-12,вторая пара обмоток 43-48 обратной связи включена согласно-последовательно с третьей парой обмоток обратной связи на трансформаторе предыдущей фазы, а первая фаза 37-42 - встречно-последовательно с третьей паройобмоток обратной связи на основныхтрансформаторах последующей фазы.Выводы первой пары обмоток 37-42 обратной связи подключены к входнойцепи транзисторов данной фазы. Соотношение числа витков первичной,синхронизирующей обмоток и обмотокобратной связи трансформаторов основной группы 13-15 выбирается согласло известным соотношениям,Первичные обмотки 55-57 допоЛнительных трансформаторов 16-18 подключены между выходными выводами трехфаэного моста транзисторов 1"6 ивходными выводами выпрямителя на диодах 19-24. Вторичные обмотки 58-63дополнительных трансформаторов включены встречнопараллельно обмоткам обратной связи основных трансформаторов 13-15 во входной цепи транзисторов.Выходные выводы мостового выпрямителя на диодах 19-24 подключены к регулирующему резистору 25, который является элементом среднего звена трехфазного активно-емкостного делителя входного напряжения инвертора, каждое звено которого состоит из парал" лельно подключенных резисторов 25-27 и конденсаторов 28-30. Параметры крайних звеньев делителя выбираются равными.51506502Шесть плр первых и вторых диодов точке дилцлзонл изменения частоты65-76 включены но входные цепи трлн- сопротинлецие ре зистора 25 имеет млкзисторон 1-6. Катоды клждой пары симлльцое зцлчецие, то падение нлпрядиолон подключены к концам базовых жеция нл сопротивлениях 26 и 27 миреэисторон 7-12, а аноды - к обмот цимальцо и недостаточно для введениякам 58-63 обратной связи группы допол- сердечников дополнительных трансфорнительцых трансформаторов 16-18 и к млторон н режим насыщения.При уменьшебазе транзисторов 1-6, ции сопротивления резистора 25 проИнвертор работает следующим обра- исходит перераспределение напряжения10з ом. на звеньях делителя и падение напряВо всем диапазоне регулирования жеция на сопротивлениях 26 и 27 увечастоты, кроме нижней его границы, личивается. Это увеличенное напряжепереключение транзисторов 1-6 инвер- ние прикладывается к первичным обмоттора происходит по насыщению сер 15кам 55-57 дополнительных трансформадечникон дополнительных трансформа- торов 16-18 и оказывается достаточнымторов 16-18. В связи с этим число для введения их в режим насыщениявитков первичных обмоток 55-57 этих раньше, чем должно произойти естесттрансформаторов необходимо выбирать венное переключение цепи. В моменттак, чтобы отсутствовал режим насьпце нлсьпцения сердечников дополнительныхния сердечников трансформаторов 16- трансформаторов 16-18 индуктивность18 в нижней точке диапазона регули- и ЭДС их обмоток резко снижаются дорования частоты, а число витков пер- нуля. Так как вторичные обмотки 58-63вичных обмоток 31-33 группы основных дополнительных трансформаторов под- .трансформаторов 13-15 - из условия 25 ключены к входу транзисторов 1-6,получения минимальной частоты вы- происхолит резкое уменьшение базовогоходцого напряжения ицнертора, тока и принудительное переключениеПримем, что сопротивление резисто- транзисторов 1-6. Параметры дополнира 25 равно его максимальному зна- тельных трансформаторов выбираютсячению, Это соответствует работе ицвер- идентичными и рассмотренный процессЗОтора в нижней точке диапазона регу- повторяется на каждом иэ интерваловлирования частоты, между переключениями транзисторовТранзисторы инвертора находятся схемы, что экнивалентно увеличениюв открытом состоянии в течение по- частоты выходного напряжения инверто"лупериода, а переключение их в сис- ра. При нулевом значении сопротивтеме происходит через промежутки, 35 ления резистора 25 выходное напряжевремени, равные 1/6 периода, н сле- ние иннертора имеет максимальнуюдующей последовательности : 1, 2, 6; частоту. В этом случае к первичным1, 5, 6; 1, 3, 5; 4, 3, 5; 4, 2, 3; обмоткам 55-57 дополнительных транс 4, 2, 6. При этом поочередно подклю- форматорон 16-18 прикладывается поло.чаются к источнику постоянного напря- вина напряжения питания.40жения первичные обмотки 31-36 основ"Конденсаторы 28-30 в делителе напных трансформаторов 13-15. Напряжеряжения необходимы для сглаживанияние на входах транзисторов 1-6 инвертора определяется алгебраическойпульсаций напряжения на сопротивлениях сУммой ЭДС обмоток 37-54 обра ной 45 25 27 из-за протекающих там токовпервичных обмоток 55-57 дополнительсвязи группы основных трансформаторовных трансформаторов.и имеет прямоугольную форму при измедополниняющейся полярности, В нижней точкетельных трансформаторов рассчитываютдиапазона регулирования частоты трансся на напряжение, несколько превышлюформаторы 16- 18 режима насьпцения не щее напряжение, создаваемое на входедостигают и не оказывают влияния на транзисторов вторичными обмоткамиосновных трансформаторов, На интерК первичным обмоткам 55-57 группы вале времени, когда транзистор отдополнительных трансформаторон при- крыт, диоды 65-70 оказываются вкл,55ложено напряжение прямоугольной фор- ченными в обратном направлении ичмы изменяющеися полярности, равное по препятствуют протеканию уравнительамплитуде падению напряжения на ре- ного тока в обмотках 58-63 обратнойзисторах 26 и 27, Так как н нижней связи дополнительных трансформаторов1506502 Составитель В. МоинТехред М.Дидык Корректор В,Кабаций Редактор Н.Тупица Заказ 5444/53 Тираж 647 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент"г.ужгород, ул. Гагарина, 101 Если транзистор закрыт, то напряжение обмоток 58-63 обратной связиможет оказаться выше предельно допустимого обратного напряжения навходе транзисторов, Для их защиты вэтом режиме в базовые цепи в обратном направлении включены диоды 71-76,Если напряжения, создаваемые вторичными обмотками основных и дополнитель 10ных трансформаторов, близки по величине, то величина уравнительного тока в последнем режиме незначительна.На трансформаторах дополнительнойгруппы расположено всего три обмотки, а не восемь как у известногоинвертора,Формула изобретения Трехфазный самовозбуждающийся инвертор, содержащий трехфазный мост на шести транзисторах, три основных трансформатора с первичной и синхронизирующей обмотками, а также первой, второй и третьей парой обмоток обратной связи на каждом иэ них, три 25 дополнительных трансформатора с первичной обмоткой и парой вторичных обмоток на каждом из них, три первые цепочки, каждая из которых состоит из согласно-последовательно соединенных первичной обмотки основного трансформатора данной фазы и синхронизирующей обмотки основного трансформатора предыдущей фазы, шесть вторых цепочек, каждая из которых состоит из первой обмотки обратной связи основного трансформатора данной фазы и включенных встречно-последова" тельно второй обмотки обратной связи основного трансформатора предыдущей фазы и третьей обмотки обратной связи основного трансформатора последующей фазы, трехфазный мостовой выпрямитель, между выходными вывода" ми которого включен регулирующий резистор, и шесть базовых резисторов, причем соотношение витков лервой второй и третьей обмоток обратной связи основного трансформатора выбрано равным (К-ЗК+1):(К -,ЗК+3):й :(К -К), где К - коэффициент трансформации между первичной и синхрони" зирующими обмотками основного трансформатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения, первые цепочки соединены звездой и подключены к выходным выводам трехфазного моста, каждая вторая цепочка через последовательно соединенные базовый резистор и введенный первый диод подключена между базой и эмиттеромсоответствующего транзистора, первичная обмотка каждого дополнительного трансформатора включена между выходным выводом трехфазного моста и входным выводом трехфазного мостового выпрямителя, а вторичные обмотки каждого дополнительного трансформа" тора через введенные вторые диоды включены параллельно соответствующим вторым цепочкам, каждый вывод регулирующего резистора через введенйый дополнительный резистор соединен с соответствующим входным выводом инвер" тора, а каждый дополнительный и регулирующий резисторы шунтированы введенными конденсаторами.