Инвертор со ступенчатой формой выходного напряжения

Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл.2 Н 02 М 7/515 с присоединением заявки Ио -Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(54) ИНВЕРТОР СО СТУПЕНЧАТОЙь ФОРМОЙ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к областипреобразовательной техники и можетбыть использовано в системах электропитания и электропривода транспорт.ных средств и промышленных установок.Известны инверторы на управляемыхвентилях со ступенчатой формой кривой выходного напряжения, в каждойфазе которых включена мостовая преобразовательная ячейка, а в диагональэтой ячейки включен дроссель, средний отвод обмотки которого соединенс выходным зажимом инвертора (1 .Недостатком известных инверторов 15является ограниченная мощность, таккак ток нагрузки разделен толькомежду двумя силовыми вентилями каждой Фазы и относительно высокий(18 Ъ) коэффициент нелинейных искажений, поскольку линейное напряжение такого инвертора имеет трехстугенчатую Форму,Если инвертор со ступенчатой Фор-мой выходного напряжения проектируется на повышенную мощность и требуется разделение тока нагрузки более,чем на два вентиля, применяются автономные инвертсры, содержащие вкаждой фазе 2 И мостовых преобразова тельных ячеек (где М - любое целое,число), в диагонали которых включены основные дроссели со средним выводом обмотки 2.Известные инверторы могут бытьиспользованы и для получения улучшенной, более близкой к синусоиде Формы выходного напряжения с цельюуменьшения габаритов и веса выход- .ных фильтров инвертора,Недостатком известных инверторовявляется необходимость в дополнительнык уравнительных устройствах. Инвертор обеспечивает улучшение Формы кривой выходного напряжения благодаря введению И групп дополнительных дросселей со средним выводом обмотки, в которых крайние выводы дросселей первой группы соединены со средними выводами о"новных дросселей смежных ячеек, крайние выводы дросселей каждой последующей группы соединены со средними выводами дросселей предыдущей группы,а средний вывод дросселя И-й группы соединен с выходным зажимом данной фазы инвертора.На Фиг. 1 инвертор в трехфаэном транзисторном варианте; на фиг. 2диаграммы управления вентилями и Форма линейного выходного напряжения.Инвертор содержит силовые транзисторы 1-24, включенные в шесть мостовых схем, В диагоналях мостовыхсхем включены дроссели 25-30. Междусредними отводами обмоток этих дрос 5селей соседних мостов включены дополнительные выходные дроссели 31-33,со средними точками обмоток которыхсоединены выходные зажимы инвертора А, В, С,Трансформаторы управляются в соответствии с диаграммой (фиг. 2),а именно:переключение вентилей одной стойки моста относительно вентилей другой стойки сдвинуто на 30переключение вентилей одного моста относительно вентилей другого моста данной фазы сдвинуто на 15переключение вентилей одной фазы 20.относительно вентилей другой смежной Фазы сдвинуто на 120При таком управлении на выходеинвертора формируется пятиступенчатая,близкая к синусоиде кривая линейного, .5напряжения Цв 1 с .КНИ 9. Дроссели приэтом, работая в режиме автотрансформатора в интервале 1/6 части полупериода, выполняют роль реактивных делителей постоянного напряжения, Для при-,30мера на фиг. 2 показаны диаграммы напряжения Бр 1, приложенного к обмоткедросселей 31-33. Площадь этих напряжений составляет соответственно 17 и8,5, благодаря чему габаритная мошность магнитных элементов инвертораот мощности нагрузки не превышает13 (с учетом однообмоточного исполнения дросселей) .россели помимо ормирования мно 40гоступенчатого выходного напряжения,обеспечивают равномерное деление тока между всеми вентилями инвертора,В том случае, кагда в каждой Фазетребуется включение более четырех одновременно проводящих ток вентилей, в 45схему вводятся дополнительные промежуточные дроссели, включаемые аналогично выходным дросселям 31"ф 33 (по принципу пирамиды), Число ступеней Оа при этом увеличивается. Для управления инвертором могут использоваться любые известные цифровые системы распределителей импульсов, например, два шестикаскадных пересчетных кольца, управляемых от задающего генератора двенадцатикратной частоты через делители частоты на два (или триггеры со счетным входом).При использовании интегральных микросхем система управления может быть выполнена весьма компактной.Инвертор может быть выполнен и в ,однофазном варианте, например, на четырех мостовых ячейках.При изменении угла сдвига фаз сигналов управления мостами соседних ячеек данной фазы в пределах 0+30 можно в небольших пределах (10-15) регулировать величину выходного напряжения без существенного ухудшения его формы кривой,Формула изобретенияИнвертор со ступенчатой формойвыходного напряжения, содержащий вкаждой фазе 2 И мостовых преобразовательных ячеек (где Б - любое целоечисло), в диагонали которых вкпюченыдроссели со средним выводом обмотки,отличающий с я тем, что, сцелью улучшения формы кривой выходного напряжения, введены И групп дополнительных дросселей со средним выводом обмотки, причем крайние выводыдросселей первой группы .соединены сосредними выводами основных дросселейсмежных ячеек, крайние выводы дросселей каждой последующей группы соединены со средними выводами дросселейпредыдущей группы, а средний выводдросселя М-й группы соединен с выходным зажимом данной фазы инвертора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 511666, кл. Н 02 М 7/515, 1971.2. Авторское, свидетельство СССРР 190974, кл. Н 02 М 7/72, 1964,илиал ППП Патент г, Ужг 2 Ьг ЦНИИПИ Заказ 7886/2 699627 ираж 85 Поднисн П.роектна