Инвертор с многоступенчатой, аппроксимирующей синусоиду формой кривой выходного напряжения

(53) УДК 321 .57 (088,8 опубликовании Ь Н Лаптев М Л Завьялов и В, С Мои Йивитэ 4) ИНЦ-., РОР С фнОСУПЕ, ГОт АППРОКСИМИРУЮЩЕЙ СИНУСОИДУ ФОРМОЙ КРИВОЙ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖБНИЯ инверторуоаей Изобуетение стносится ко вторичным исто йти)ам цирания и может быть испопь- зованО В аВтоматике, преобразовательной, технике, в електроприводах,.Известны инверторы с многоступенчатой,. аппрОксимицлоией синусоиду формой кривой ВыходнОГО напряжения, состояшие из ОснОВе" ных и всномогатепьяых инверторных ячеек ЫТрехступенчатая форма трехфазного выходного напряжения может быть получена с помощью трех основных и трех вспомогательных мостовых ячеек с общими трансформаторами, допусккощими работу на высокой частоте 2. Недостатжом их является то, 3 что для дальнейшего увеличения количества аппроксимирукщих синусоиду, ступенек выход- ного напряжения и улучшены таким образом его гармонического состава требуется значительное усложнение схемы и увеличение 26 количества вцочевых элементов.Прототипом описываемого инвертора является инвертор с многоступенчатой, аппроксимирующей синусоиду формой кривой выходного напряжения каждая фаза которого сос.26 тоит из Основных и ВспомОГательных мос товых инверторных ячеек, в диагонали сторых вклточепы автотрансформаторы соответственно 3. Недо".,татком его является неГвысокая "частота перемагяичивания трансформаторов а следовательно их большие Габаритыы.И описываемом устройстве дпя уменьшения Габаритов путем повышения рабочей частоты аВтОтрансформаторОВ Отвод автФ трансформатора выполнен от середины, а между Этим ОтВОЦОм и выходным зажимом ннЪЯрт)ра Вкиочена вторичная Обмотка указанноГО трансформатораНа фиг. 2, представлена схема ра с многоступенчатой, аппроксими сщцсоиду формой кривой выходного напряжения в трехфазном транзисториом варианте (шестиступенчатое линейное напряжение: на фш. 2 - диаграммы напряжений в основных точках схемы,Предлагаемый инвертор содержит три фазы А В С, кажлая из которыхиЬ основных и вспомогательных лостовых инверторных ячеек (соответственно нд.транзисторах 1-4 и 5-8; 9-12 и 13-16, 17-20 и 21-24) В диагонали основ,ых ячеек включены дроссели 25-2 7,а в диагонали вспомогательных ячеек-первичные обмотки дополнительных трансформаторов 28-30. Отношение чиспа витков вторичных обмоток к первичным принято равным 0,075:1,Управленце транзисторами происходит от распределителя импульсов. йпя реализации необходимого закона управления (фиг. 2) указанный распределитель должен обеспечивать дискретный относительный сдвиг сигналов на 12,. На интервале 0,8 каждого полупериода открыты два верхних ипи два нижних транзистора основных ячеек, 15 а на интервале 0,2 попупериода транзисторы . основных ячеек коммутируются в противофазе на высокой частоте, ограниченной их частотными свойствами. В этом интервале на обмотке дросселя появпяетс напряжение,20 О. Ряд сигналов управления следующей фазой сдвинут на 120 о основной частоты по отношениюце ряду сигналов управления предыдущей фазой. В результате между отводами от средних точек обмоток дроссе пей и искусственным нупем появпяются напряжения.ц -О, О -Ьи 0 "О-.АЗООдновременно распределитель импульсов управляет переключением транзисторов вспо- З 0 могатепьных ячеек, так что на вторичных обмотках трансформаторов 28-30 появляют ся напряжения 08, 9, Оо . Все эти напряжения апгебраически суммируются и прикладываются к нагрузки, образуя много- .пп ступенчатое напряжение, например О . Лна-.АЬ логичные формы имеют все линейные напря жения. Дополнительные трансформаторыдопжны быть рассчитаны на сту, в 7, 5 раз превышаюшую выходную частоту нреоб 4 О раэоватепя, и на напряжение, составпяющее 7,5% от амплитуды выходного напряжения, Дроссепи 25-27 рассчитывают на произвопьяую частоту, в десятки и сотни раэ цревыша юшую выходную. В результате вес эпектро- ф магнитных элементов резко сокращается, а мапый коэФфициент нелинейных искажений позволяет ограничиться лишь установкой радиофильтра дпя получения синусоидального входного напряжения. Схема может быть- использована и в однофаэном варианте,В зависимости от закона коммутации транзисторов основных и дополнительных ячеек может быть получена различная форма выходного напряжения преобразователя. (фазовая и линейная), Кроме, того, в некоторых случаях можно объединить несколько допопнительных ячеек в одну с соответствующим увеличением мощности.При использовании отдельных дополнительных ячеек дпя каждой фазы трехфазного преобразователя получается многоступенчатая (шестиступенчатая) форма линейного 1:напряжения. При этом коэффициент нелинеййых искажений снижается до 8% и в несколь ко раэ уменьшается установленная мощность электромагнитных элементов при увели чении мощности сиповых переключающих эпементов всего на,15%.Формула изобретенияИнаертор с многоступенчатой, аппрокси-, мирующей синусоиду формой кривойвыходно- го напряжения, каждая фаза которого состоит из основных и вспомогательных мос товых инверторных ячеек, в диагонали которых вкпючены автотрансформатор и трал. сформатор соответственно, о т и и ч а ю щ и й с я тем, что, с цепью уменыпения габаритов путем повышения рабочей частоты автотранрформаторов, отвод автотранссформатора выполнен от середины, а между этим отводом ивыходным зажимом ипвертора акпючена вторичная обмотка указанного трансформатора.Источники информации, 1 принятые -во вни- мание при экспертизе",1. Патент США % 3573602, кп. 321-9, 1971, .2. Патент США Ъ 3657633, кп. 321-9, 1972.3. Патент Франции М 2115401,кп. Н 02 М 7/ОО, 1970.92 Подписноего комитета Совета Министров СССэобретений и открытийЖ, Раушскаа наб. а. 4/5,61/9 Т ираж ЦНИИ Пи Государствеянподелам113035, Москва,ипиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная,Составителв Е. Йиреаинждман Техред 3. Чудик Корректор С, Гарасиня8