Способ формирования ступенчатого аппроксимирующего синусоиду выходного напряжения инвертора

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ н 11765980(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СТУПЕНЧАТОГО АППРОКСИМИРУНХЦЕГО СИНУСОИДУ ВИХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ИНВЕРТОРАмы че Изобретение относится к электротехнике, а именно к инверторам со ступенчатой аппроксимирующей синусоиду формой выходного напряжения, и может быть использовано во вторичных источниках электропитания сис" тем автоматики и электропривода,Известен способ формирования ступенчатого напряжения посредством 10 разделения инвертора на две одинаковые преобразовательные ячейки, работающие на основной частоте, выходные напряжения которых сдвинуты по Фазе и суммируются в цепи нагрузки (1). 15Недостатком такого способа является то, что выходные трансформаторы обеих ячеек работают на основной час" тоте и имеют поэтому увеличенные габариты. 20Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ формирования ступенчатого аппроксимирующего синусоиду напряжения инвертора, содержащего основную преобразо" 25 вательную ячейку, на выходе которой формируют прямоугольное напряжение основной частоты,и дополнительную преобразовательную ячейку, на выходе которой Формируют прямоугольное на пряжение повышенной частоты, кратнойосновной и суммируют их ( 2).Недостатком этого известного способа является невысокое качество формы выходного напряжения.Цель изобретения - улучшение фор"выходного напряжения путем увелиния числа ее ступеней,Это достигается тем, что кратностьуказанных частот, принимают равной 2 п,где 11" любое целое число, в выходномнапряжении основной преобразовательной ячейки при каждом переходе черезнулевой уровень формируют паузу, расположенную симметрично относительнограницы полупериода, а выходное напряжение дополнительной ячейки сдвигают по фазе относительно выходного напряжения основной ячейки на угол45/п эл. град. по основной частоте.При этом при й1 в выходнбм нап"ряжении основной ячейки формируют ука"эанную паузу длительностью 30 эл.град,в выходном напряжении дополнительнойячейки при й1 при каждом переходечерез нулевой уровень формируют паузу.длительностью 30 эл, град. по основной частоте, а также при и = 1 ввыходном напряжении основной ячейкиФормируют паузу длительностью90/и эл. град. по основной частоте.На фиг, 1 показаны блок-схема идиаграммы напряжений однофаэного инвертора; на Фиг. 2 - блок схема и ди 1аграммы напряжений трехфазного инвертора5Инвертор (фиг. 1 ц) содержит основную 1 и дополнительную 2 преобразовательные ячейки.Ячейка 1, а в некоторых случаяхи ячейка 2, выполняются по схеме,0обеспечивающей получение паузы на нулевом уровне выходного напряжения.Выходное напряжение Од ячейки 2 с.частотой вдвое (Фиг. 1 Г,э ) или вчет."веро (фиг. 1 г) большей основной частоты инвертора суммируется с помощью выходного трансформатора 3ячейки 2 с напряжением питания Оэинвертора, а суммарное напряжениеОь + д используется для питания Щосновной ячейки 1, ключи которой ком"Ьюутируются на основной частоте сосдвигом 22,5 эл, град. (Фиг. 1 г) илисо сдвигом 45 эл. град. по основнойчастоте (фиг. 1, э ) и так чтобы кроР 25меобычного инвертирования напряженияОЭ+ О обеспечить в начале и вконце каждого полупериода основнойчастоты получение паузы на нулевомуровне длительностью, например,30 эл. град. (Фиг. 1 Г, 3 )и 45 эл. град. (Фиг. 1 г), Управлениеключами ячеек осуществляется сигналами, поступающими с блока 4 управления.Трехфазный инвертор (фиг. 2 ц) имеет три основные преобразовательныеячейки 1, 5, б, выводы которых соединены звездой, и одну общую дополни"тельную ячейку 2 с выходным трайсформатором 3, вторичная обмотка котороговключена последовательно в цепь питания основных ячеек, а частота выходного напряжения Од ячейки 2 в шесть развыше выходной частоты инвертора, Сумма напряжений Оэ + 0 инвертируетсяячейками 1, 5, 6 так, чтобы выходныенапряжения этих ячеек имели паузу на45нулевом уровне 30 эл. град.взаимный.сдвиг по фазе 120 эл. град. исдвиг по фазе относительно напряженияЦ ячейки 2 на 15 эл. град. Эти выходные напряжения имеют в ю ,ямоу 50гольников с двумя выступамя на вершине (фиг. 24) а линейное выходноенапряжение ОАэ, равное разностинапряженийи Оэ,имеет трехступенчатую форму. 55 Таким образом, в предложенном способе при данном количестве преобразовательных ячеек, форма выходного напряжения инвертора более приближена к синусоиде, так как имеет большее количество ступеней.формула изобретенияСпособ формирования ступенчатого аппроксимирующего синусоиду выходного напряжения инвертора, содержащего основную преобразовательную ячейку, на выходе которой формируют прямоугольное напряжение основной частоты и дополнительную преобразовательную ячейку, на выходе которой формируют прямоугольное напряжение повышенной частоты, кратной основной, и суммируют их, отличающийсятем, что, с целью улучшения формы вы-ходного напряжения путем увеличениячисла ее ступеней, кратность указанных частот принимают равной 2 Н, гдеп - любое целое число, в. выходномнапряжении основной преобразователь"ной ячейки при каждом переходе черезнулевой уровень Формируют паузу, расположенную симметрично относительнограницы полупериода, а выходное нап"ряжение дополнительной ячейки сдвигают по фазе относительно выходногонапряжения основной ячейки на угол45/И эл. град. по основной частоте.2, Способ по п.1,. о т л и ч аю щ и й с я тем, что при П1 формируют указанную паузу в выходномнапряжении основной ячейки, равной30 эл, градусов.3. Способ по и.2, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в выходномнапряжении дополнительной ячейки прикаждом переходе через нулевой уровень.формируют паузу длительностью30 эл. градусов по основной частоте.4. Способ по п,1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что при и ф 1 Формируют указанную паузу в выходномнапряжении основной ячейки, равной90/и эл. градусов по основной частоте.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 124517, кл. Н 02 М 7/537, 1959.2. Патент США 9 3002142,кл. 321-9, 1961 (прототип).