Устройство управления трехфазным инвертором

СОЮЗ СОВЕТСНИХПО 4 ЮЛНПЮесиикРЕСПУБЛИН зла Н 02 Р 1318 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯо ааоосоо ВВьелсаМ1141 ЫКБДЯ 1) -А(56) 1. Хасаев О.И, Транзисторные преобразователи напряжения и частоты. М "Наука", 1966, с, 127.2. Авторское свидетельство СССР Ф 801207, кл, Н 02 М 7/515, 1979,3. Авторское свидетельство СССР по заявке 1 ь 3350825/24-07, 1981, (54)(57) УСТРОНСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ ИНВЕРТОРОМ, содержащее пере- счетную схему на пяти ячейках, выпол. ненных по несимметричной автогенера-. торной схеме с выходным трансформатором с дополнительной обмоткой, первичная обмотка которого имеет средний вывод, делящий ее витки в соотношении 1:2, подключенный к первому питающему выводу, крайние выводы первичной обмотки через транзисторы подключены к второму питающему выводу, к которому подключены разноименные выводы двух базовых обмоток, другие выводы которых через базовые резисторы подключены к базам транзисторов собственной ячейки, задающий генератор с трансформаторным выходом, выходная обмотка которого средним выводом через последователь ный резистор соединена с вторым питающим выводом, первый крайний вывод 1 которой соединен с первыми выводами 801108605 А дополнительных обмоток всех четных ячеек, а второй крайний вывод - с первыми выводами дополнительных обмоток всех нечетных ячеек, вторые выводы дополнительных обмоток трансформатора второй, третьей и четвертой ячеек соединены через диоды с базой первого транзистора предыдущей ячей-ки и базой второго транзистора последующей ячейки, а вторые выводы дополнительных обмоток трансформаторов пер - вой и пятой ячеек соединены через диоды с базами второго и первого транзисторов соответственно второй и четвертой ячеек, транзистор и ограничивающий резистор, о т л и ч а ю-щ е е с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных характеристик и надежности устройства за счет исключения трансформатора и транзистора одной ячейки, дополнительно введены ф вторые дополнительные обмотки на трансформаторах четных ячеек, первые ффффф выводы этих обмоток объединены и сос- ффффф динены с эмиттером,упомянутого тран зистора, база которого соединена с ЯО вторым выводом второй дополнительной ф 1 обмотки второй ячейки через ограничи- р вающий резистор, а коЛлектор соединен р с диодом, соединенным с базой первого транзистора пятой ячейки, второй вывод второй дополнительной обмотки четвертой ячейки соединен с вторым выводом дополнительной обмотки собст р венной ячейки.Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам управления преобразователями электрической энергии, и может быть использовано при управлении трехфазными инверторами импульсами длительностью120 эл. град,Известно устройство управления,содержащее задающий генератор с выходным трансформатором, выходные об 10мотки которого подключены к трехфазному формирователю, выполненному натрех автогенераторных ячейках с трансформаторным выходом 13.На выходных обмотках этих трансфор 15маторов формируется симметричное напряжение, сдвинутое одно относительнодругого на 120 эл.град. Для получения несимметричных управляющих импульсов необходимо наличие пересчетногокольца, которое усложняет устройствои снижает его надежность.Известен трехфазный инвертор, в котором блок управления выполнен в виде пересчетного кольца с синхрониза 25цией от задающего генератора 21,Недостатком данного устройстваявляется сложность и, как следствие,пониженная надежность блока управления.30 Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство управления трехфазным инвертором, содаржащее пересчетную схему 35 на шести ячейках, выполненных по несимметричной автогенераторной схеме с выходным трансформатором с дополнительной обмоткой, первичная обмотка которого имеет средний вывод, деля щий ее витки в соотношении 1:2, подключенный к первому питающему выводу, крайние выводы первичной обмотки через транзисторы подключены ко второму питающему выводу, к которому 45 подключены разноименные выводы двух базовых обмоток, другие выводы которых через резисторы подключены к базам транзисторов собственной ячейки, задающий генератор с трансформатор ным выходом, средний вывод выходной обмотки которого соединен через резистор со вторым питающим выводом, первый крайний ее вывод соединен с 1 первыми выводами дополнительных обмо, 55 ток трансформаторов четных, а второй ее вывод с первыми выводами дополни.тельных обмоток трансформаторов нечетных ячеек, второй вывод дополнительной обмотки всех ячеек соединен через диод с базой первого транзистора предыдущей и базой второго транзистора последующей ячеек 3 3.Недостатком данного устройства является наличие большого количества поточных изделий, что снижает массо- габаритные показатели и.надежность устройства.Целью изобретения является улучшение массо-габаритных показателей путем исключения трансформатора и транзистора одной ячейки и повышение за счет этого надежности.Поставленная цель достигается тем, что в устройство управления трехфазным инвертором, содержащее пересчетную схему на пяти ячейках, включенных по несимметричной автогенераторной схеме с выходным трансформатором с дополнительной обмоткой, первичная обмотка которого имеет средний вывод, делящий ее витки в соотношении 1;2, подключенный к первому питающему выводу, крайние выводы первичной обмотки через транзисторы подключены ко второму питающему выводу, к которому подключены разноименные выводы двух базовых обмоток, другие выводы которых через базовые резисторы подключены к базам транзисторов собственной ячейки, задающий генератор с трансформаторным выходом, выходная обмотка которого средним выводом через последовательный резистор соединена со вторым питающим выводом, первый крайний вывод которой соединен с первыми выводами дополнительных обмоток всех четных ячеек, а второй крайний вывод - с первыми выводами дополнительных обмоток всех нечетных ячеек, вторые выводы дополнительных обмоток трансформатора, второй, третьей и четвертой ячеек соединены через диоды с базой первого транзистора предыдущей ячейки и базой второго транзистора последующей ячейки, а вторые выводы дополнительных обмоток первой и пятой ячеек соединены через диоды с базами второго и первого транзисторов соответственно второй и четвертой ячеек, транзистор и ограничивающий резистор, вводятся вторые дополнительные обмотки на трансформаторах четных ячеек, первые выводы этих обиоФток объединены и соединены с эмиттером упомянутого транзистора, база которого соединена со вторым выводом1108605второй дополнительной обмотки второй торы 8 и 11) и подают на управляющийячейки через ограничивающий резистор, вход ключа 4 Фазы А . Аналогично дляа коллектор соединен с диодом, соеди- фазы С соединяют два выхода ячеекненным с базой первого транзистора 9 и 12 (Ес, и Ес ) и подключают кч ч5пятой ячеики, второй вывод второй управляющему входу ключа 4 фазы Сдополнительной обмотки четвертой (ес 4). Для получения импульса управячейки соединен со вторым выводом до ления вторым ключом Фазы 8 ( Е щ)полнительной обмотки собственной ячей- инвертора 1 необходимо соединить дМки.выхода ячеек 9 и 11. Для полученияНа фиг. 1 приведена схема подключе импУльса УпРавлениЯ ключом 4 фазыния устройства применительно к трех- ( Е 4 ) необходимы импульсы управФазному инвертору, на фиг. 2 - форми- ления Гт и Е а , для чего соедирующие импульсы устройства управле- няют выходы ячейки 10 и суммарныйния,15выход (в противоФазе) ячеек 9 и 11.Устройство содержит трехфазный Для Формирования этих импульсовмост 1, подключенный к входным выво- трансформаторы управления ячеекдам источника питания 2, двухтактную вместе с транзисторами соединяют поячейку 3 с двумя выходами, один из схеме автогенераторов, дополнительныекоторых включен между средней точкой обмотки кажДого трансформатора соеди 20источника питания 2 и нулевой точкой няют последовательно с выходом делитрехфазной нагрузки, а другой между теля частоты 7 и напряжением черезнулевой точкой трехфазной нагрузки и диоды управляют транзисторами сосевыходом инвертора через управляемые них ячеек,ключи переменного тока 4, задающийгенератор 5, делителя частоты 6 и 7.25 Пусть открыты на отрезке 0 - 1Выход делителя частоты 6 связан с упвсе транзисторы ячеек 8-12, В моментС напряжение ячейки 8 Еравляющим входом двухтактной ячейки (Ч 413, а выход делителя частоты 7 связан(фиг. 1, б) складывается с нап яжед с напряжес обмотками трансформаторов ячеек 8- напнием делителя частоты 7 и ссуммарным12 с упрс управляющими входами ячеек.З 0 напряжением выключается транзисторУстройство работает следующим об- ки 9 включается (или остается вклюраэом.Для управления всеми ключами 4ченным) и на обмотках его т ансфо м -тора напряжение (фиг. 2 б) Етрехфазного инвертора необходимы им- В ом нпульсы п а л ни (ф г. 2) Е ЕА в ки 9 и делителя частоты 7 выключаютЕ . Если имеются два импульса управления ключами одной фазы, то третийся транзисто ы 1 и П яР П чеек 8 и 10.импульс является их суммой, ЕслиФорма напряжения на т ар нсформатореимеются два импульса управления неячейки 10 показана назана на фиг. 2 Е 1 иидентичными ключами двух разных фа 40 т д В момент 1 Б суммарным напряжето импульс управления ключом третьейнием Еи выключаетсяфазы является их суммой.транзистор 1 ячейки 1 (четвертой).Пользуясь этим Формулами, формиру"В момент 1 или 0ют все остальные импульсы управления жением второй дополнительной обмоти соединЯют выходы Ячеек 8-12 с 45 ки и тРансфоРматоРа Ячейки 11 иравляющими входами ключей трех фаэ чеРез транзистор 13 выключаются транинвертора.зистори Ц пяТой и первой ячейки.Чтобы не произошло ложного срабатыПусть на выходах ячеек 8-12 (фиг.1) вания на интервале , - 1 , таксформированы импульсы управления как полярн ск полярность напряжений Еи(фиг. 2) ключами инве то а 1: языАЕ 1 и 6 2 вР Р 1. для фа- ЕА такая же, как на интервале 114 (выходы автогене- -, используют транзистор 13, кото 1 . я - э Б(о 1раторов 8 и 11), для Фазы С ЕФ Е с 1 и рый закрыт напряжением второй дополБус 2 (выходы автогенерато ов 9 и 12)р ров 9 и 12), нительнои обмотки трансформатора ячейчдля фазы Ь Е с 1 (выход автогенера- ки 9 Е55 э 1 С 1 на интервале С 1 1 э итора 10). Для пол ченияу я импульса уп- открыт на остальном интервале, аравления ключом 4 фазы А (Е( э 44) сое- именно на 0 - 1, , когда должно бытьдиняют последовательно две обмотки переключение транзисторов ячейки 8с импульсами Е и ЕЪА 1 (генера- и 11 (первого и пятого). Число вит 1108605ков коллекторных обмоток автогенераторов относятся как 2: 1, так как длительность одного полупериода меньше другого в 2 раза.Ясли формировать импульсы управ пения ключами инвертора 1 и 4 с по,мощью четырех трансформаторов, то пятый трансформатор используется как переключающий, мощность и габариты которого существенно меньше остальных,о Иожно использовать все пять трансформаторов, тогда уменьшится число обмоток на всех трансформаторах. Таким образом, предложенное соединение ячеек в кольцевую схему позволяет получить требуемые импульсы управления, а также отказаться от транс. форматора и транзистора одной ячейки, что снижает количество элементов в устройстве управления и, как следствие, увеличивает его надежность.1108605 Составитель В.Авд ехред И.Кузьма Корректор В.Вутяг Редак Подписноеета СССРытийаб д, 4/5 аэ 5883/ 43 Тираж 667ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и от3035, Москва, 3-35, Раушская фи ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна