Трехфазный инвертор

О П И С А Н И Е п) 584601ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 51) Н 02 М 7/53 Н 02 М 1/12 исоединением заявк сударствеииый комите 3) оритет Совета Министров СССпо делам изобретенийи открытий Бюллетень14 писания 23,04.77 бликован 5.04,7 53) УДК 621.314.5(54) ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР жа- ав- ной Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в системах электропитания и электро- привода для преобразования постоянного напряжения в переменное трехфазное напряжение со ступенчатой, близкой к синусоидальной, формой выходного напряжения.Известны трехфазные инверторы, содер щие и однофазных преобразователей, упр ляемых от пересчетной схемы, и выход трансформатор.Для формирования на выходе инвертора многоступенчатого напряжения используется суммирование нескольких напряжений прямоугольной формы с определенной фазой и амплитудой. Известен также инвертор со ступенчатои формой выходного напряжения, выбранный за прототип, содержащий п однофазных преобразователей, управляемых от пересчетной схемы, и выходные трансформаторы с последовательным соединением их вторичных обмоток.Однако в известных преобразователях соединение большого количества вторичных обмоток однофазных преобразователей обуславливает значительный вес вторичных обмоток трансформаторов и повышенные потери энергии, т. е. уменьшение КПД. 2С целью снижения массы, а также повышения КПД и надежности преобразователя вторичные обмотки всех однофазных преобразователей, формирующие выходное напряжение первой фазы, соединены с прямым чередованием полярностей и выполнены в виде отдельной обмотки с секциями, число которых равно количеству ступеней выходного напряжения, причем каждая секция одновременно охватывает несколько сердечников трансформатора. На фиг. 1 изображена, в качестве примера,схема транзисторного инвертора с трехступенчатой формой выходного напряжения; на 15 фиг. 2 - схема соединения вторичных обмоток трансформаторов; на фиг. 3 - конструкция выходных трансформаторов преобразователя.Инвертор содержит, например, шесть (и = 20 = 6) однофазных преобразователей с выходными трансформаторами 1 - б, каждый из которых имеет свою первичную обмотку 7 - 12.Вторичные обмотки трансформатора выполнены в виде одной отдельной катушки 13 для 25 первой фазы с тремя секциями 14, 15, 16, двухкатушек 17, 18 для второй фазы и двух катушек 19, 20 для третьей фазы, Однофазные преобразователи управляются от мультивибраторов 21 - 26 кольцевой пересчетной схемы 30 27 с задающим генератором 28.3Преобразователь работает следующим образом. -.,;,дэ 4Однофазные преобразователи благодаря управлению от пересчетного кольца 27 работают со сдвигом выходного напряжения один относительно другого на угол л/6. Ступенчатое напряжение на выходе преобразователя формируется суммированием выходных напряжений всех однофазных преобразователей. В этом случае полярности соединения обмоток для первой фазы оказываются одинаковыми для всех трансформаторов, а для второй и третьей фаз симметричны один относительно другого (фиг. 2). Такая полярность соединения вторичных обмоток трансформаторов позволяет выполнить вторичные обмотки трансформаторов 1 - 6 однофазных преобразователей в виде катушки 13 для первой фазы, а для второй и третьей фаз в виде двух отдельных катушек 17, 18 и 19, 20 соответственно. Причем секция 14 обмотки 13 одновременно охватывает сердечники всех трансформаторов (фиг. 1 и 3), секция 15 одновременно охватывает сердечники четырех трансформаторов - второго, третьего, четвертого, пятого; секция 16 охватывает одновременно сердечники только двух трансформаторов - третьего и четвертого. Для второй фазы вторичная обмотка состоит из двух частей 17, 18, дополняющих друг друга до целой. Обмотка 17 размещена на сердечниках 5, 6, а обмотка 18 - на сердечниках 1, 2, 3, 4. Вторичные обмотки третьей фазы 19, 20 конструктивно одинаковы с обмотками второй фазы, однако размещены на других сердечниках. Обмотка 19 размещена на сердечниках 3, 4, 5, 6, а обмотка 20 - на сердечниках 1 и 2. Начало первой секции второй фазы размещено на магнитопроводе с номером- + 1 = 51 пять, а третьей фазы на маг 3нитопроводе с номером ( - + 1 = 31 три,3что обеспечивает сдвиг между фазными напряжениями.Намотка вторичных обмоток однофазных преобразователей в виде отдельных катушек приводит к уменьшению средней длины втсричных витков, т. к. последние охватывают первичную обмотку только с двух или трех сторон, Это обеспечивает уменьшение массы и активного сопротивления вторичных обмоток преобразователя в среднем на 20%. Кроме то 4го, число соединений (паек) между выводами вторичных обмоток уменьшается по сравнению с прототипом с 15 до 2, что повышает надежность преобразователя. Формула изобретенияТрехфазный инвертор со ступенчатым близким к синусоидальному выходным напряже нием, содержащий и однофазных преобразователей с выходными трансформаторами, вторичные обмотки которых соединены последовательно, отличающийся тем, что, с целью снижения массы и повышения КПД и 15 надежности для фазы А вторичные обмоткитрансформаторов всех преобразователей соединены с прямым чередованием полярности и выполнены в виде отдельной катушки с секциями, число которых равно количеству ступе ней за полупериод в форме выходного напряжения, причем секция с номером / охватывает и + 2 - 2/ сердечников, указанных трансформаторов, начиная с номера / для фазы В вторичные обмотки трансформато ров преобразователей с номерами от 1 до 2 п/3соединены с обратным чередованием полярностей, а с другими номерами - с прямым чередованием полярности и выполнены в виде двух отдельных катушек с секциями, причем 30 секция с номером / от 1 до и/3+ 1 катушкиобратного чередования полярностей охватывает одновременно 2 п/3 + 1 - / сердечников, начиная с сердечника с номером п/3 + /, а остальные секции одновременно охватывают 35 п + 2 - 2/ сердечников, начиная с сердечникас номером и/3+/, а катушка с прямым чередованием полярностей имеет и/3 секций, одновременно охватывающих / сердечников, начиная с первого, для фазы С вторичные обмот ки трансформаторов с номерами от 1 до и/3соединены с прямым, остальные - с обратным чередованием полярностей и выполнены в виде двух отдельных катушек с секциями, причем секция с номером от 1 до а/3+ 1 ка тушки обратного чередования полярностейохватывает одновременно 2/3 + 1 - / сердечников, начиная с первого, остальные секции одновременно охватывают и + 2 - 2/ сердечников, начиная с сердечника с номером и/3, а 50 катушка с прямым чередованием полярностейимеет и/3 секций, одновременно охватывающих / сердечников, начиная с сердечника с номером 2 п/3+ /.55460 4 20 фиг.я Редак Изд. ЛЪ 350осударственного комитет по делам изобретений035, Москва, Ж, Рау аказ 783/14ЦНИИП Тираж 914Совета Министрови открытиишская наб. д 4/5 ПодписноеСР шография, пр. Сапунова Составитель В. Моин