Трехфазный инвертор

Союз Советсим Сфциалнстнчесиюа Республик(И) М. Кл. Н 02 М 7/515 Государствеииы й комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Московский ордена Ленина айиационный институтимени Серго Орджоникидзе(54) ТРЕХФАЗНЫИ ИНВЕРТОР 1Изобретение относится к преобразовательной технике и может бытьиспользовано при разработках вторичных источников питания.. Известны трехфазные инверторы, 5в которых задача уменьшения искажений выходного напряжения решаетсяпутем последовательного соединениявыходов преобразующих ячеек, гене"рирующих напряжение одинаковой Формы,1 Рно сдвинутых по фазе, или совпадающих по фазе, но различной Формы )11Указанные устройства имеют боль. шие габариты и массу из-за трансформаторов, работающих на частоте вы ходного напряжения,Наиболее близким по техническойсущности является трехфазный иввертор2, содержащий трехфазный мост управляемых ключей, подключенный ко ффвходным выводам, дополнительную двухтактную ячейку, выход которой подключен между выводом для подключения средней точки источника и выводом для подключения нулевой точки трех- И Фазной нагрузки, и блок управления.Кривая выходного фаэного напряжения такого преобразователя состоит из трех ступеней на полупериоде, поэтому в его спектре содержатся гармонические ЗО составляющие Йевь:окого порядка, для снижения которых требуется установка дополнительных фильтров,Целью изобретения является снижение массы и габаритов инвертора и его фильтров за счет уменьшенияампли- туд гармонйческих"составляющих невысокого порядка. Поставленная цель достигается тем, что трехфазный инвертор. содержит ф трехфазный мост управляемых ключей, подключенный ко входным выводам, дополнительную двухтактную ячейку, выход которой подключен между выводом для подключения средней точки источника и выводом для подключения нулевой точки трехфазной нагрузки, и блок управления, причем двухтактная ячейка имеет дополнительный выход, который подключен через дополнительные управляемые ключи переменного тока к выходу трехфазного моста и к ьыводу для подключения нулевой точки трехфаэной нагрузки. При этом блок управления состоит иэ задающего генератора, кольцевой пересчетной схемы и двухфазного преобразователя, состоящего иэ двух мультивибраторов, один иэ которых управляет дополнительным двуктактным652670инвертором, а другой - кольцевой пересчетной схемой.Кроме того, на выходах двухтак 1 нойячейки могут быть включены резонансные ,С-фильтры.Схема трехфазного преобразователяприведена на Фиг. 1. Она содержит ис- Зточник 1 постоянного напряжения;трехФазный инвертор 2,выполненный,на ключах переменного тока 3-:8; дополнительный инвертор 9, выполненный по двухтактной схеМе с двумя выходными обмотками 10 и 11, одна из которых(10) включена между средней точкойисточника питания и нулевой точкойтрехфазной нагрузки 12, а другаяобмотка 11 подключена к нагрузке 12 )5через ключи переменного тока 13,14, 15; схему управления 16, состоящую из двухфазного преобразователя,выполненного по замкнутой кольцевойсхеме; например на мультивибраторах17, 18, управляемых задающим генератором 19; кольцевую пересчетную схему 20. Один из мультивибраторов 17двухфазного преобразователя Управляет дополйительным двухтактным инвер.тором, а другой в .кольцевой схемой 20.%Работу схемы рассмотрим с помощьюдиаграмм импульсов управленйя и на- .:пряжений, приведенных на Фиг. 2. Приподаче напряжения на схему запуска. ".ется задающий генератор 19, ймеЮщий прямоугольную форму напряженияс частотой, в шесть раз превышающей частоту выходного напряжения(фиг.2,а); он управляет двухфазйымпреобразователем на мультивибраторах З 517, 18, который делит частоту на два,при этом напряжения мультивибраторовсдвинуты одно относительно другогона 90 (фиг, 2, б, в), Напряжениемультивибратора 17 усиливается до=полйительйым инвертором 9 и на-"кладывается на источник питания 1.Суммарное напряжение питаниямостовогопреобразователя имеет вид, представленный на фиг. 2, г. Напряжейие с дру- ,:гого мультивибратора 18 поступает 45на кольцевую схему 20, которая форми-рует импульсы управления ключами 3+8и 13 т 15 (фиге 2 у ду еу 3, к, л, м, ж,к, н, сОответстВенно). Пусть необходимо сформироватьнапряжение фазы А 50(Фиг, 2, о). На интервале времени0 + включен ключ переменного тока13 (Фиг. 2, ж), а ключ 3 инвертора 2выключен (фиг, 2, д). На этом интер-вале времени ключ 13 подключает обмот ку 11 дополнительногоинвертора9 к нагрузке, Формируя таким образом первую ступень выходного напряжения. На интервалев ; ф ключ613 выключен и включен ключ У инвер-.тора 2. При этом на интервале Х-+ь +зк нагрузке прикладывается напряжение(+Ч в , Ч 9 ) (фиг. 2 г) и формируЕтсявторая ступень напряжения. На интервале + + ф к нагрузке приклады- вается напряжение (+Ч, + Ч) и форми- Ж руется последняя ступень напряжения. Далее, на участке - + - формируетгг. И3бся вторая ступень, а на участке - + 3 Г - первая ступень. ОтрицаУгтельная полуволна и напряжение других фаз формируются аналогично разобранному способу. Как видно из фиг. 2, д + н, для управления ключами 3+8 и 13 в . 15 нужны импульсы, длительность которых ранна 1/3 и 2/3 от полупериода выходного напряжения, т.е. для этого необходима кольцевая схема, которая осуществляла бы сдвиг сигналов на 1/3 и 2/3 полупериода.На фиг. 3 показан трехфазный преобразователь, дополненный резонансными фильтрами из реактивных элементов 21+28, При этом напряжение, подводимое к нагрузке последовательно с напряжением источника питания (напряжение на конденсаторе 24) и прикладываемое к ней параллельно через ключи 13-, 15 (напряжение на конденсаторе 28), имеют близкую к синусоидальной форму кривой, что приводит и к дополнительному улучшению гармонического состава кривой выходного напряжения всего трехфазного преобразователя.формула .изобретениятрехфазный инвертор, содержащий трехфазный мост управляемых ключей, подключенный ко входным выводам, дополнительную двухтактную,ячейку, выход которой подключен между выводом для подключения средней точки источника и выводом для подключения нулевой точки трехфазной на-. грузки, и блок управления, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения весогабаритных показателей, двухтактнае ячейка имеет дополнительный выход, который подключен через дополнительные управляемые ключипеременного тока к выходутрехфазного моста и к выводу для подключения нулевой точки трехфазной нагрузки.;2. Инвертор по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что блок управления состоит иэ задающего генератора, кольцевой пересчетной схемы и двухфазного преобразователя, состоящего иэ двух мультивибраторов, один из которых управляет дополнительным двухтактным инвертором, а другой - кольцевой пересчетной схемой.3, Инвертор по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что на выходах двухтактной ячейки включены резонансные ЬС-фильтры.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Константинов В.Г. Многофаэные преобразователи на транзисторах, М., Энергияф, 1972.2,Авторское свидетельство СССР 9 432642, кл. Н 02 М 7/48, 1971.и Ью Ъа Ип 1 У и фпк ЬУ652670 ив Купри Патент,фили Составит Редактор Д. Зубов .Техред М Закаэ 1074/52 Тираж 85 ЦНИИПИ Государственного по делам иэобр 113035, Москва, ль А. Сытин Петко Корре Подписноекомитета СССРтений и открытий