Трехфазный инвертор

ОПИСДНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУпц 525212 Союз Советских Социалистических Республик(22 Заявл исоединением заявкиГосударственнын комитет Совета Министров СССР по делам изобретений.76. Бюллетень30 публиковано и открытии а опубликования описания 26.08.76 54) ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТ ряжении; н хемы трехфа Трехфазный инвертор состоит из источников постоянного напряжения 1 и 2, мостовых переключателей 3, 4 и ключей 5 - 13, Трехфазная нагрузка Хвключена на выходе устройства, где 14, 15 и 16 - выходные зажимы мостовых переключателей, 17 - 24 - ключи мостовых переключателей. Для получения симметричной трехфазной системы напряжений, близкой к синусоидальной, на симметричной нагрузке, соединенной в звезду, выбирают напряжение источников постоянного напряжения 1 и 2, равным Е и (1+/3)Е соответственно,При углах а 1=60 (К - 1), где К=1, 2, 3, , изменяют полярность напряжения на выходных зажимах 14, 15 и 16 мостовых переключателей 3 и 4 (см. фиг. 1), обеспечивая при этом с помощью указанных переключателей последовательное и согласное соединение источников постоянного напряжения 1 и 2. При помощи ключей 5 - 13 осуществляют под ключение фаз А, В и С нагрузки Лк выходным зажимам 14, 15 и 16 мостовых переключателей 3 и 4, которые производят согласно таблице. Изобретение относится к инверторам и может найти применение в различных электротехнических устройствах, в частности, для питания асинхронных электродвигателей.Известны трехфазные автономные инверторы с отделенными от нагрузки конденсаторами, используемые в электротехнических устройствах для получения трехфазной системы напряжений.Известны также трехфазные инверторы, состоящие из однофазных инверторов.Из известных трехфазных инверторов наиболее близким по технической сущности является трехфазный инвертор, содержащий два источника постоянного напряжения, подключенные к выводам постоянного тока мостовых переключателей, соединенных зажимами переменного тока по каскадной схеме,Известный трехфазный инвертор имеет выходное напряжение, отличающееся от синусоидального,С целью получения выходного напряжения, близкого к синусоидальной форме, в предлагаемый инвертор введены дополнительные ключи, через которые выходные зажимы связаны с зажимами переменного тока мостовых переключателей.На фиг. 1 дана схема предлагаемого инвертора; на фиг. 2 - временные диаграммы нафиг. 3 и 4 - эквивалентныего инвертора,525212 Полярность напряжения на ОбратОбратОбратПрямая Прямая Прямая зажимах мостовых переключателейная ная ная Угол, при котором осуществляется переключениефаз нагрузки 0 30 60 90 240 270 120 150 180 210 300 330 Фаза нагрузки на зажимах Х 14 - В - В А А - С 15 С А - В - С А 16 А С - С - В В В таблице указана полярность напряжения на зажимах 14, 15 и 16 мостовых переключателей 3 и 4. Прямая, когда зажим 14 через замкнутый ключ 17 соединен с отрицательным выводом источника постоянного напряжения 2, зажим 15 через замкнутый ключ 22 - с положительным выводом источника постоянного напряжения 1, а зажим 16 через замкнутые ключи 19 и 24 - с положительным и отрицательным зажимами источников постоянного напряжения 2 и 1 соответственно; обратная, когда зажимы 14 и 15 при помощи мостовых переключателей 3 и 4 соединены соответственно с положительным выводом источника постоянного напряжения 2 и отрицательным выводом источника постоянного напряжения 1, а зажим 16 соединен с отрицательным и положительным выводами источников постоянного напряжения 2 и 1 соответственно.В таблице стоит знак минус перед обозначением фазы, когда ток проходит от нулевой точки звезды к началу фазы.На фиг. 2 приведены временные диаграммы напряжений при активной симметричной трехфазной нагрузке. При этом мгновенные значения напряжений фаз находятся в отношении Кривая напряжения фазы нагрузки содержит высшие гармонические составляющие напряжения, начиная с одиннадцатого. Относительное значение амплитуды высшей гармони 1ки напряжения равно - , где и - номер гар- и моники.При активно-индуктивной нагрузке мгновенное значение напряжения фазы зависит от мгновенного значения тока фазы и ее производной.При переключении фаз происходит перераспределение токов между фазами, кривая напряжения оказывается более сглаженной и при угле сдвига между током и напряжением, - С В В - А - А С С В - С - А В С - А - В А - А - С С В - В - А большим 30 эл. град практически становится синусоидальной.Рассмотрим работу инвертора на активно индуктивную нагрузку при различных значениях угла сдвига фаз между током и напряжением на интервалах: 30 эл. град.)кг)0 и 60 эл. град.)Ы)30 эл. град. (На последующих интервалах процессы в инверторе проис ходят аналогично описанному для других фазнагрузки).Интервал 30 эл, град.)го 1)0. Замкнутыключи 22, 23, 24 и 19, 18, 17 мостовых переключателей 3 и 4, а также ключи 7, 8 и 12 15 (см. фиг. 1).Эквивалентная схема инвертора на данноминтервале приведена на фиг. 3, на которой направление тока фаз указано для активной нагрузки Лн,20 При активно-индуктивной нагрузке во время возврата реактивной энергии направление тока фазы А указано пунктирной стрелкой. При угле сдвига фаз между током и напря 25 жением 60 эл. град.)гр)0 реактивная энергия фазы А по цепи: замкнутые ключи 8 и 24,источник питания 1, замкнутые ключи 22 и7, - отдается в фазу С.Фаза В нагрузки Еппотребляет энергию ис 30 точника 2.Приуглегр)60 эл.град.ток в фазеВ во время возврата реактивной энергии имеет направление, указанное пунктирной стрелкой, иреактивная энергия фазы возвращается в ис 35 точник питания 2. Продолжается обмен реактивной энергией между фазами А и С,Интервал 60 эл, град.)в 1)30 эл, град.Замкнуты ключи 22, 24, 19, 17 мостовых переключателей 3 и 4, а также ключи 5, 10 и 1240 (см. фиг. 1),Эквивалентная схема инвертора на данноминтервале приведена на фиг. 4, на которой направление тока фаз указано для активной нагрузки Лп.45 При углах сдвига фаз между током и напряжением 30 эл, град.)ср)0 направлениетока в фазах нагрузки Еп совпадает с направ 525212ленпсм токов при активной нагрузке (см. фиг, 4).При углах сдвига фаз между током и напряжением ср)30 эл.град. реактивная энергия фазы А через замкнутые ключи 5, 22, 24 и 10 возвращается в источник постоянного напряжения 1, а также передастся в фазу С. 1-1 афазы Л прп это доказано пунктиром.Таким образом, при симметричной трехфазной нагрузке, соединенной в звезду, предлагаемый трехфазный инвертор обеспечивает получение симметричной трехфазной системы напряжений переменной частоты, близкой к синусоидальной, при любом характере нагрузки - активном, активно-индуктивном ичисто индуктивном,Формула изобретения 5 Трехфазный ипвертор, содержащий два источника постоянного напряжепшя, подключенные к выводам постоянного тока мостовых пс.реключателей, соединенных зажимамп переменного тока по каскадной схеме, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения выходного напряжения, близкого к синусоидальной форме, в него введены дополнительные ключи, через которые выходные зажимы связаны с зажимами переменного тока мостовых пере ключателей.525212 остзвптель Л, Устинкина Техред М. Семенов Корректор Л. Брахни Редактор Г. Подписиов СССР пография, пр. Сапунова Заказ 2272,5 Изд, Лз 1592 Тираж 882 Ц 11 ИИПИ Государственного комитета Совета Минис по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5