Устройство управления трехфазным инвертором

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСИ ИХРЕСПУБЛИК 09) (11,ЗЦц Н 02 Р 13/18 ОБР ЬСТВ ПИСАН И Д о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ К АВТОРСКОМУ СВИД(56) 1. Константинов В.Г. Многофазные преобразователи на транзисторах,М., "Энергия", 1972.2. Авторское свидетельство СССРУ 801207, кл. Н 02 М 2/515, 1981.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 3378879/24-07,кл. Н 02 Р 13/18, 04.01.82.(54)(57) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХфАЗНЫМ ИНВЕРТОРОМ, содержащее пересчетную схему на пяти автогенераторных ячейках с выходными трансформато"рами, имеющими выходные обмотки, первую дополнительную, вторую дополнительную обмотку на трансформаторах:второй и четвертой ячеек и первичнуюобмотку, отвод от промежуточной точки которой подключен к первому пита-.ющему выводу, а концы через транзисторы подключены к второму питающемувыводу, и задающий Генератор с выходным трансформатором, отвод от среднейточки которого соединен через резистор со вторым питающим выводом, аконцы соединены с концами дополнительных обмоток выходных трансформаторов автогенераторных ячеек, приэтом второй конец каждой из дополнительных обмоток трансформатора первой, второй, третьей, четвертой ячеек соединен через диоды с базой соответственно второго транзистора второй ячейки, первого транзистора первой ячейки, второго транзистора четвертой ячейки и первого транзисторатретьей ячейки, причем указанный промежуточный отвод первичной обмотки расположен так, что отношение чисел витков между ними и крайними выводами, к которым подключены коллекторы первого и второго транзисторов, равно 1:2, и первый дополнительный транзистор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения технологичности устройства эа счет унификации трансформаторов, дополнительно введены два диода, транзистор и по одной второй дополнительной обмотке на трансформаторах третьей н пятой автогенераторных ячеек, при этом вторые концы первых дополнительных обмоток первой, второй, третьейи четвертой ячеек подключены черезиоды соответственно к базам .второго транзистора пятой ячейки, к перво" му транзистору пятой ячейки, через первый дополнительно введенный диод С к базе второго транзистора пятой ячей. ки и через второй .дополнительно введенный диод к базе первого транзистора пятой ячейки, причем второй конец первой дополнительной обмотки трансформатора пятой ячейки через диод и первый дополнительный транзистор подключен к базам второго транзистора первой и первого транзистора четвертой ячеек, а второй конец второй дополнительной обмотки трансформатора пятой ячейки через диод и второй дополнительно введенный трав зистор - к базам первого транзистора второй и второго транзистора третьей ячеек, при этом управляющие входы дополнительных транзисторов подключены через резисторы к последовательно соединенным обмоткам соответствен" но первой и четвертой ячеек и втор й11191и третьей ячеек, а первые концы первых дополнительных обмоток первой, четвертой и пятой ячеек подключены к первому концу выходной обмотки 58трансформатора задающего генератора,к второму концу которой подключеныпервые концы дополнительных обмотоквторой, третьей и пятой ячеек.Изобретение относится к преобразовательной технике и может бытьиспользовано при разработках вторичных источников питания,Известно устройство управлениятрехфазным инвертором, в котором син.хронизируются автогенераторы по кольцевой схеме с помощью задающего генератора, выходные обмотки которогосвязаны с дополнительными обмотками 1 Оавтогенераторов и через диоды соединены с базами транзисторов 1.Недостатком известного устройстваявляется сложность получения разнополярных импульсов с соотношением 15полупериодов 1:2,Известен также трехфазный инвертор со ступенчатой формой выходногонапряжения, каждая фаза которогосодержит усилитель мощности, выполненный на управляемых ключах, вспомо"гательную двухтактную инверторнуюячейку, один из выходов которой подключен последовательно с нагрузкой,а другой - через три дополнительных 25.управляемых ключа переменного токапараллельно нагрузке, блок управления, состоящий из четырех трансформаторов управления, задающего генератора и двухфазного преобразователя, ЗОвыполненного на двух мультивибраторах, выход второго из них связанс управляющими входами двухтактнойячейки, причем выходы трансформатороВ упраВления связаны с управляющи З 5ми входами ключей трехфазного мостаи вспомогательных управляемых ключейпеременного тока, а две первичныеобмотки каждого трансформатора управления соединены с транзисторами посхеме автогенератора, к базам транзисторов которых подключены анодыдиЬдов, к базам р-и-р-транзисторовподключаются катоды 12,Недостатками этого устройства являются сложность блока управления и низкая надежность из-за большого количества элементов кольцевой пере" счетной схемы.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство управления трехфазным инвертором, содержащее пересчетную схему на пяти автогенераторных ячейках с выходными трансформаторами, имеющими выходные обмотки, первую дополнительную, вторую дополнительную обмотки на трансформаторах второй и четвертой ячеек и первичную обмотку, отвод от промежуточной точки которой подключен к первому питающему выводу, а концы через транзисторы подключены к второму питающему выводу, и задающий генератор с выходным трансформатором, отвод от средней точки которого соединен через резистор с вторым питающим выводом, концы этой обмотки соединены с концами дополнительных обмоток выходных трансформаторов автогенераторных ячеек, при этом второй конец каждой из дополнительных обмоток трансформатора первой, второй, третьей, четвертой ячеек соединен через диоды с базой соответственно ВторогО транзистора второй ячейки, первого транзистора первой ячейки, второго транзистора четвертой ячейки и перого транзистора третьей ячейки, при" чем указанный промежуточный отвод первичной обмотки расположен так, что отношение чисел витков между ними и крайними выводами, к которым подключены коллекторы первого и второго транзистора, соответственно . равно 1:2, и первый дополнйтельный гранзистор 3 . Недостатком известного устроиства является наличие нескольких типов трансформаторов в пересчетном устройстве, выполняющих одну и ту же функцию, что ведет к усложнению производства и дополнительным расходам.Цель изобретения - повышение те;. - нологичности устройства путем сведения числа типов трансформаторов к одному или к унификации трансформаторов.Поставленная цель достигается тем, что в устройство управления трехфазцым инвертором, содержащее пересчет ную схему на пяти автогенераторных ячейках с выходными трансформаторами, имеющими выходные. обмотки, первую дополнительную, вторую дополнительную обмотку на трансформаторах вто рой и четвертой ячеек и первичную обмотку, отвод от промежуточный точки которой подключен к первому питаиицему выводу, а концы через транзисторы подключены к второму питающему 20 выводу, и задающий генератор с выходным трансформатором, отвод от средней точки которого соединен через резистор с вторым питающим выводом, а концы соединены с конца ми дополнительных обмоток выходных трансформаторов автогенераторных ячеек, при этом второй конец каждой из дополнительных обмоток трансформатора первой, второй, третьей, четвер той ячеек соединен через диоды с базой соответственно второго транзистора второй ячейки, первого транзистора первой ячейки, второго транзистора четвертой ячейки и первого транзис 1 тора третьей ячейки, причем указанный промежуточный отвод первичной об-, мотки расположен так, что отношение чисел витков между ними и крайними выводами, к которым подключены коллекд 0 торы первого и второго транзисторов, равно 1:2, и первый дополнительный транэистор, дополнительно введены два диода, транзистор и по одной второй дополнительной обмотке на тран сформаторах третьей и пятой автогенераторных ячеек, при этом вторые концы первых дополнительных обмоток первой, второй, третьей и четвертой ячеек подключены через диоды соответственно;0 к базам второго транзистора пятой ячейки, к первому транзистору пятой ячейки, через первый дополнительно. введенный диод к базе второго транзистора пятой ячейки и через второй у дополнительно введенный диод к базе первого транзистора ячейки, причем второй конец первой дополнительной обмотки трансформатора пятой ячейкичерез диод и первый дополнительныйтранзистор подключен к базам второготранзистора первой и первого транзистора четвертой ячеек, а второй конецвторой дополнительной обмотки трансформатора пятой ячейки через диоди второй дополнительно введенныйтранзистор - к базам первого транзистора второй и второго транзисторатретьей ячеек, при этом управляющиевходы дополнительных транзисторовподключены через резисторы к последовательно соединенным обмоткам соответственно первой и четвертой ячеек,и второй и третьей ячеек, а первыеконцы первых дополнительных обмотокпервой, четвертой и пятой ячеек подключены к первому концу выходной обмотки трансформатора задающего генератора, к второму концу которой подключены первые концы дополнительныхобмоток второй, третьей и пятой ячеек. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого инвертора; на Лиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие принцип его действия.Устройство включает в себя трифазы, каждая из которых, содержит усилитель 1 мощности на управляемых ключах 2 и 3, дополнительные ключи 4 переменного тока, двухтактную инверторную ячейку 5, один из выходов которой включен последовательно с нагрузкой, а другой через три ключа 4- параллельно нагрузке, блок управления, состоящий из задающего. генератора 6, двухфазного преобразователя7, 8, автогенераторов 9-13, соединенных между собой и через резистор 14 с выходом мультивибратора 8 по кольцевому принципу вместе с транзистора- ми 15, 16 и диодами 17, 18 и транзисторы 19 и 20 автогенераторов.Устройство работает следующим образом.Для управления ключами 2, 3 и 4трех фаэ (фиг. 1) необходимы импульсы управления, которые можно получить комбинацией импульсов Ц, 0, О, П 1 сг )во (фиг, 2), Для формированияуказанйых импульсов иногда используется внешнее синхронизирующее устройство между выходами мультивибратора 8 и входом автогенераторов 9-13, которым, как правило, является кольцевойсчетчик, имеющий большое количество Элементов. Можно получить набор импульсов на пяти трансформаторах путем синхронизации автогенераторов 9-13 с помощью сигналов мультивибратора 8 (фиг. 1 и. Фиг. 2, 018), вйодя для этой цели еще дополнительные обмотки на трансформаторах, транзисторы 15, 16 и диоды 17, 18.Пусть на интервале 0-свключен1 О первый транзистор автогенератора 9 (фиг, 1) и на обмотках трансформатора имеем напряжение (фиг. 2, 01);В момент й 1 напряжение 0 8 складывается с напряжением .0 (дополнительЧ15 ная обмотка автогенератора 9 соединена последовательно с выходом мультиЮвибратора 8) и выключает транзисторы 20 автогенераторов 10 и 13, при этом транзисторы 19 включаются и на о обмотках в этот момент формируется полярность напряжений (фиг, 2, 0 в и 0 ). В момент С 2 напряжение 06 (другой полярности) складывается с75 напряжением дополнительной обмотки автогенератора 10 и выключаются транзисторы 19 автогенераторов 9 и 13.В момент Сз суммой напряжений обмоток чвтогенератора 13 и мультивибратора 5 через дополнительный транзистор 15 б выключаются транзисторы 19 и 20 авто генераторов 10, 11 и т,д. Транзисторы 15 и 16 используются для того, чтобы не было ложного срабатывания на участке С 5-с 6-С 1 или на участке й 2-с 4., на 35 которых транзисторы блокируют сигналы автогенератора 13. Если полярность 0 на участке й-С автогенератора13 минусовая (например, сложение этихсигналов и переключение транзисторов),то такая же полярность необходимана участке С 6-С, что,может привестик переключению транзисторов автогенераторов 10 и 11 на этом участке, когда этого.не требуется, Для управления транзисторами 15 и 16 используется суммарное напряжение двух обмоток,соединенных последовательно, которымоткрывают транзисторы, когда должнобыть переключение транзисторов автогенераторов и запирают их на остальном участке, В результате, получаемвсе необходимые импульсы (фиг. 2,О, , 0 с, 01, 0 2, 04. Сигнал 0 з 4 также можно использовать дляуправления ключом 4 фазы В. Если всеимпульсы управления формируются изчетырех импульсов, то автогенератор13 используется как переключающий. Предложенная схема позволяет формировать отличные от прототипа импульсы управления, а также использовать один тин трансформатора, так как число выходных обмоток у них одинаковое (три), а следовательно, и мощность трансформаторов одинакова (при этом трансформатор тринадцатой ячейки выбирается таким же, как и у девятой- двенадцатой ячеек).Таким образом, введение дополнительно двух транзисторов и двух диодов позволило осуществить унификацию трансформаторов в устройстве."Патент", г. Ужгород, ул ое Уи Оур Юй Тираж бббПИ Государственногоделам изобретений, Москва, Ж, Раув омитета СССоткрытийкая наб., д