Трехфазный инвертор

ОПИСАБЙЕизовеетения "647 ЩВ Саюз Советсина Сцнаинстнчесим РеспублнкК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3) Дополнительное к авт, саид-ву22) Заявлено 170375 (21) 2113548/24-0 присоединением заявки 2115140 /24(51) М. К 23) Приоритет Опубликовано 150279. Бюллетень Ю осударствениый комитет СССР по делам изобретений и открытий) ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТО зажим циало ное н (с па ве ла Изобретение относится к области преобразовательной .техники и может быть использовано в системах электро питания и электропривода для преобразования постоянного напряжения в трехфазное переменное напряжение со ступенчатой формой кривой, имеющей улучшенный спектральный состав,Известны трехфазные инверторы с улучшенной Формой кривой выходного напряжения, содержащие один или два трехфазных моста основных ключей, формирующих между каждым выходнымом инвертора и нулевым потенм источника питания прямоугольапряжение шириной 150 эл.град.узой на нуле 30 эл,град.).Нарпимер, известен трехфазный инвертор, содержащий один трехфазный мост из шести основных ключей, и три дополнительных ключа переменного тока, соединяющих выходные зажимы этого моста с точкой нулевого потенциала источника питания.известей также трехфазный инвертор, содержащий два трехфазных моста, управляемых со взаимным сдвигом на 30 эл.град, а между одноименными выходными зажимами этих мостов включены автотрансформаторы, отвод от средней точки обмотки которых образует выходной зажим инвертора,Наиболее близким к изобретению по технической сущности является трехфазный инвертор, содержащий преобразовательные ячейки, каждая из которых выполнена на управляемых ключах, образующих мост, диагональ переменного тока которого связана с целью нагрузки, а длитель" кость прямоугольного импульса выходного Фазного напряжения составляет150 эл,град.Во всех указанных инверторах напряжение между выходным зажимом инртора и точкой нулевого потенциаисточника питания имеет прямоуголь ную Форму с шириной импульса 150 эл.град. и паузой на нуле 30 зл.град, и двухступенчатую Форму линейного напряжения, в которой содержание 5-й, 7-й и других гармоник уменьшено по сравнению с обычными трехфазными инверторами.Целью изобретения является улучшение спектрального состава выходного линейного напряжения инвертора путем полного исключения всех гармоник с номером. 6(2 п)+ 1 (где п ф1, 2, 3 и т,д,). Это достигаетсятем, что предлагаемый инвертор снабжеи дополнительной однофазной преобразовательной ячейкой с выходнымтрансформатором, вторичные обмоткикоторого включены последовательнос каждым основным ключом иивертора.На Фиг. 1 дана схема описываемого 6инвертора с выходными трансформато"рами; на Фиг. 2 - то же с автотрансформаторами; иа фиг, 3 - диаграмма напряжений.Инвертор (см. Фиг. 1) содержит 10два трехфазных моста управляемыхключей (транзисторов) 1-6 и 7-12управляемых со "взаимным фазовымсдвигом в 30 эл.град. Транзисторыкаждого моста открыты по 180 эл.град. )6Между выходными зажимами стоек, управляемых со взаимнымсдвигом в150 эл.град. (Фаза А первого мостаи Фаза В второго моста, фаза В первого моста и Фаза С второго мостаи т.п.), включены первичные обмоткивыходных трансформаторов 13-15, вторичные обмотки которых соединены взвезду и образуют выходные зажимы,.А, В, С иивертора. Последовательнос каждым транзистором включена вторичная обмотка дополнительного трансформатора 16, первичная обмоткакоторого включена на выходе дополнительной однофазной преобразовательной ячейки, выполненной, например,в виде моста управляемых ключейтранзисторов) 17-20, Транзисторы17-20 переключаются с частотой, в6 раз превышающей выходную частотуиивертора, синфазно с сигналами управления основными транзисторами-12 иивертора, Формируемыми задающим генератором 21 и схемой управления 22,Инвертор (см, Фиг, 2) также содержит два трехфазных моста управ -ляемых ключей (траизисторов) 1-12,управляемых так же, как в иивертореиа фиг. 1, но автотрансформаторы13-15, имеющие отвод от средней точки, включены между стойками, управляемыми со взаимным сдвигом в30 эл.град.Инвертор работает следующим образом.50При отсутствии дополнительнойпреобразовательной ячейки (трансформатора 16) в инверторах (см. Фиг. 1и 2) между выходньж зажимом и нулевым потенциалом источника формируется прямоугольное напряжение Одо65О , О о шириной 150 и с паузойво са она нуле 30 (см. Фиг. 3), Формируемоедополнительной ячейкой напряжениеОоп с частотой 6-,в, суммируется сФаэйым напряжением только в те моменты времени, когда формируетсяимпульс 150 , и ие влияет иа выходное напряжение во время паузы 30 О,В инверторе на Фиг, 1 во времяпаузы открыты два транзистора, сое диияющих концы первичной обмоткивыходного трансформатора с однимзажимом источника. При этом напряжение на вторичных обмотках трансформатора 16 оказываются включенными встречно и ие влияют иа выходинвертора,В инверторе на фиг, 2 во времяпаузы открыты два транзистора, соединяющих концы обмотки автотраисформатора с разными зажимами источникапитания. При этом вторичные обмоткитрансФорматора 16 оказываются включенными в верхнее и нижнее плечоавтотрансформаторного делителя напряжения и не влияют на потенциалвыходного зажима инвертора относительно нулевого вывода источника.В результате добавления Отолько на интервале 1 50 О напряжениеО, , О , О , имеет вид, показанныйиа фиг, 3. Разность напряжений ОдоО образует линейное выходное напряжение Одв трехступенчатой формы,Аналогично образуются и другие линейные напряжения ОВ, О д . ЕслиВсдспринять коэфФициент трансФормациитрансформатора 16 равным 0,036:1,то амплитуды ступеней напряженияО соотносятся как показано иафиг. 3, что обеспечивает полное исключение гармоник с номером 6 (2 пйт.е. 5-й, 7-й, 17 -й, 19-й и т.д.Следовательно, качество выходногонапряжения предлагаемого ииверторасущественно повышается по сравнениюс прототипомРасчетная мощность трансформатора 16 не превышает 6% выходной мощности инвертора, так как вторичное напряжение равно всего 3,6 напряжения источника литания, Трансформатор 16 может быть совмещен с трансформатором задающего генератора или промежуточного усилителя.Формула изобретения1. Трехфазный иивертор, содержащий преобразовательные ячейки, каждая из которых выполнена на управляемых ключах, образующих мост, диагональ переменного тока которого связана с цепью нагрузки, а длительность прямоугольного импульса выходного фазногс напряжения составляет 150 эл.град., о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучшения Формы линейного выходиогс напряжения, ои снабжен дополнительным преобразователем на управляемых ключах, в цепь переменного тока которого включена первичная обмотка дополнительного трансформатора, вторичные обмотки которого включены последовательно с каждым управляемым ключом преобразовательных ячеек.2. Инвертор по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в диагональ переменного тока каждой преобразовательной ячейки включена первичная обмотка выходного трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с соответствующей фазой нагрузки. Э, Инвертор по и. 1, о т л и ч а.ю щ и й с я тем, что в диагональ переменного тока каждой преобразовательной ячейки включена обмотка выходного автотрансформатора, средняя точка которой соединена с соответствующей фазой нагрузки.Составитель И,ГалиеваТехред.И.Петко Корректор И.МускаТираж 856 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий113 О 35 Москва ЖРаушская наб. д.45 Редактор А.ПейсоченкоЗвкав 331/49 ФИлиал ППП ф Патент ф , г.ужгород, ул. Проектная, 4