Устройство симметрирования силового трансформатора инвертора

(5 Ч 2 Т Е ство сим- орматора ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ(71) Всесоюзный электротехнический институт им. В.И.Ленина(56) Авторское свидетельство СССРМ 1495963, кл, Н 02 М 7/5395, 1987.(54) УСТРОЙСТВО СИММЕТРИРОВАНИЯСИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА ИНВЕРТОРА(57) Изобретение относится к преобразовательной электротехнике и может быть использовано в ШИМ-инверторах ссинусоидальным выходным напряжением.выполненных по любой из известных схем,Цель изобретения - повышение надежности Изобретение относится к преобразовательной технике, может быть использовано в ШИМ-инверторах с синусоидальным выходным напряжением, выполненных полюбой иэ известных схем, и является усовершенствованием устройства по авт.св. М 1495963.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство симметрирования силового трансформатора ШИМ-инвертора, содержащего силовой трансформатор, транзисторный коммутатор и модулятор, в состав которого в данном случае входит генератор несущей частоты ШИМ, сумматоры и компараторы, На выходе модулятора формируются сигналы управления коммутатором, на один из входов подается сигнал задания е, а на другой -Е Н ИЯ ,."жиВАЦдЩм ф2и улучшение качества выходного напряжения инверторов с синусоидальным выходным напряжением путем исключения воздействия устройства симметрирования на инвертор при коррекции измеренного значения индукции, Изобретение позволяет формировать сигнал, пропорциональный изменению магнитной индукции, который используется для корректировки длительности импульсов управления коммутатора инвертора 2. В устройство введены обнуляющий ключ 9 интегрирования и блок 8 сопряжения, а блок обработки токов выполнен в виде пик-трансформатора 6, первичные обмотки которого согласно последовательно соединены с каждой обмоткой силового трансформатора, а вторич- Б ная обмотка подключена выводами к входу блока 8 сопряжения. 3 ил. корректирующий сигнал де с выхода уст 4 ройства симметрирования, состоящего из порогового устройства, блока измерения индукции магнитопровода силового транс- О форматора и блока обработки токов обмо- О ток трансформатора. Блок измерения И индукции состоит из датчика выходного напряжения, инвертора и интегратора, а блок обработки токов - иэ датчиков тока обмоток трансформатора и дифференциального усилителя.Цель изобретения - повышение надежности и улучшение качества выходного напряжения шим-инверторов с синусоидальным выходным напряжением.На фиг,1 представлено устройметрирования силового трансфШИМ-инвертора; на фиг.2 и 3 - диаграммы, поясняющие его работу. В состав ШИМ-инвертора входят, например, силовой трансформатор 1, коммутатор 2 и модулятор 3, выполненный, на сумматоре, на входы которого поступают сигнал задания е и сигнал коррекции де, и компараторе, на входы которого подается сигнал несущей частоты ШИМ и выходной сигнал сумматора. Устройство симметрирования (фиг.1) состоит из датчика 4 выходного напряжения е, блока 5 интегрирования с обнуляющим ключом 9, порогового устройства 7, блока обработки токов, выполненного в виде пиктрансформатора 6, и блока 8 соприяжения, причем датчик 4 подключен к входу блока 5 интегрирования, его выход через пороговое устройство 7 подключен к соответствующему входу модулятора 3, а управляющий электрод ключа 9 через блок 8 сопряжения подключен к выходной обмотке пик-трансформатора 6, при этом первичные обмотки пик-трансформатора 6 последовательно включены в цепь соответствующих обмоток силового трансформатора 1.В работе устройства симметрирования используется свойство пик-трансформатора 6 генерировать на вторичной обмотке импульсы напряжения в моменты времени, когда ток намагничивания меняет знак. Диаграммы по фиг,2 а,б иллюстрируют работу устройства симметрирования для случая идеального трансформатора, при этом предполагается, что моменты перехода индукции и тока намагничивания через нуль совпадают.Устройство симметрирования работает следующим образом.Напряжение с датчика 4 поступает на вход блока 5 интегрирования, на выходе блока интегрирования формируется сигнал В =ебт, поступающий на пороговое устройство 7, уровни срабатывания которого +Впор выбираются так, чтобы оно находилось на пороге срабатывания. При этом (фиг.2 б, в, Инт.1) на его выходе формируется сигнал де с очень маленькой амплитудой, что не сказывается на работе инвертора, но улучшает динамику устройства симметрирования. Здесь же показан процесс коррекции Визм Предположим, что ВизмВ. Тогда в момент времени, когда В = О, пик-трансформатор 6 генерирует импульс напряжения, поступающий на блок 8 сопряжения на выходе которого формируется сигнал управления ключом 9, последний замыкается и обнуляет блок 5 интегрирования, при этом Визм= 0= В. На фиг,2, Инт.2 показана работа устройства симметрирования при воздействии сильно действующих факторов, например при сбросе нагрузки в момент времени т 1.5 Напряжение е на выходе инвертора приэтом возрастает, соответственно возрастает Визм увеличивается амплитуда сигнала де, известным способом компенсирующего появляющийся ток подмагничивания и 10 предотвращающего тем самым одностороннее наСыщение магнитопровода силового трансформатора.На фиг.2, Инт.З показана работа устройства симметрирования при наличии тока 15 подмагничивания, обусловленного слабымифакторами, например наличием постоянной составляющей в сигнале задания е, В момент изменения знака индукции В происходит коррекция ее измеренного значения 20 Визм, так что В = Визм, и на выходе порогового устройства формируется сигнал де.В магнитопроводе реального трансформатора всегда имеются потери, поэтому всегда существует сдвиг между моментами 25 перехода индукции В и тока намагничивания через нуль. Из этого следует, что обнуление интегратора происходит не при В=О, а при В=сопай (фиг.З). Компенсация постоянной ошибки измерения Визм осу- ЗО ществляется либо изменением постоянной интегрирования, либо изменением уставок порогового устройства с + Впор на + ВпорТехнико-экономическая эффективность 35 отиспользования изобретения заключаетсяв следующем.Изобретение предотвращает односторонее подмагничивание и насыщение силового трансформатора ШИМ-инвертора, 40 устраняет необходимость введения запасапо индукции в магнитопроводе силового трансформатора и запаса потоку в вентилях коммутатора. При этом улучшаются массо- габаритные показатели и снижается себе стоимость инвертора.Кроме того, существенно улучшаютсяэксплуатационные характеристики инвертора, такие как надежность, коэффициент несинусоидальности выходного напряже ния, устойчивость работы, особенно в пусковом и аварийном режимах и при работе нанелинейную нагрузку.Формула изобретения Устройство симметрирования сило вого трансформатора инвертора поавт.св, М 1495963, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и улучшения качества выходного напряжения ШИМ-инверторов с синусоидальнымвыходным напряжением путем исключения воздействия устройства симметрирования на ШИМ-инвертор при коррекции измеренного значения индукции, введены обнуляющий ключ интегрирования и блок сопряжения, блок обработки токов выполнен в виде пик-трансформатора, причем исполнительная цепь обнуляющего ключа включена между входом и выходом блока интегрирования, управляющий вход ключа подключен к выходу блока сопряжения, входом подключенного к выводам вторичной 5 обмотки пик-трансформатора, первичныеобмотки которого соответственно включены согласно последовательно с каждой обмоткой силового трансформатора инвертора.Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж л. Гагарина,аз 1413 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5