Трехфазный инвертор

Трехфазный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода . Цель изобретения - уменьшение массы и габаритов. Трехфазный инвертор содержит три однофазные двухтактные инверторные ячейки 2, каждая из которых выполнена на двух ключах 5 в виде биполярных тетродов. Ключи 5 включаются по электроду запуска с помощью основных дифференцирующих RC-цепочек б и удерживаются во включенном состоянии по цепи удерживающего электрода тетрода, подключенной к вторичным обмоткам входного трансформатора 3. Дополнительные дифференцирующие RC-цепочки 8 обеспечивают работу выходных трансформаторов 4 без насыщения их магнитопроводов при подаче питания на однофазные двухтактные мнверторные ячейки 2 в любой момент времени работы блока 1 управления. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 M 7/538

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

©

Ф

ОО

К3

Сд

{21) 4646203/07 (22) 06.02.89 (46) 07.05.91, бюл. М 17 (7ФВ.©. Кукушкин

{53) 821.314,58(088.81 (56) Авторское свидетельство СССР

М 915191, кл, Н 02 М 7/538, 1980.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1078%3, кл. Н 02 M 7/538, 1982. (64) ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехни«е и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода, Цель изобретения — уменьшение массы и габаритов. Трехфазный инвертор

„„ЯЦ„„1647823 А1 содержит три однофазные двухтактные инверторные ячейки 2, каждая из которых выполнена на двух ключах 5 в виде биполярных тетродов. Ключи 5 включаются по электроду запуска с помощью основных дифференцирующих RC-цепочек.б и удерживаются во включеннбм состоянии по цепи удерживающего электрода тетрода, подключенной к вторичным обмоткам входного трансформатора 3. Дополнительные дифференцирующие RC-цепочки 8 обеспечивают работу выходных трансформаторов

4 без насыщения их магнитопроводов при подаче питания на однофазные двухтактные инверторные ячейки 2 в любой момент времени работы блока 1 управления. 3 ил.

1647823

20

35

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода.

Цель изобретения — уменьшение массы и габаритов, Ка фиг.1 показана принципиальная схема трехфазного инвертора; ма фиг.2 — временная диаграмма напряжений инверторных ячеек; на фиг.3 — петля гистереэиса материала магнитопроводов выходных трансформаторов инверторных ячеек.

Трехфазный инвертор содержит блок 1 управления и три однофазных двухтактных инверторных ячейки 2, каждая из которых имеет входной 3 и выходной 4 трансформаторы, два ключа 5 на биполярных тетродах, электроды запуска которых через основные дифференцирующие RC-цепочки 6 подключены к обмоткам выходного трансформатора 4. Сило-вые э,лектроды тетродов (анод-катод) включены в цепь первичных обмоток выходного трансформатора, Электроды удержания тетродов подключены через резисторы 7 к вторичным обмоткам входного трансформатора 3; подключенного первичной обмоткой к соответствующему выходу блока 1 управления. Шесть (по две на каждую из инверторных ячеек 1) дополнительных дифференцирующих RC-цепочек

8 включены между электродом запуска тетрода и соответствующей вторичной обмоткой входного трансформатора инверторной ячейки смежной фазы.

Трехфазный инвертор работает следующим образом.

На входы однофазных двухтактных инверторных ячеек 2 подаются с выхода блока

1 управления управляющие сигналы прямоугольной формы (типа меандра на фиг.2) с эапаздывающим сдвигом на 1/3 периода сигнала каждой последующей фазы.

В установившемся режиме работы прибора смена полярности напряжений на обмотках входного трансформатора 3 инверторной ячейки 1 фазы А с отрицательной на положительную (момент t = 0 для фиг.2) на электрод удержания нижнего (фиг.1) из биполярных тетродов 5 подается сигнал запирающей полярности, а на электрод удержания верхнего — отпирающей.

Однако отпирания верхнего биполярного тетрода не происходит., поскольку запускающий сигнал с входного трансформатора однофазной двухтактной инверторной ячейки 2 фазы С поступает с задержкой на 1/3 полупериода управляющего сигнала, что значительно превышает максимальное время включения запираемого биполярного тетрода. По этой причине через время выключения нижнего из биполярных тетродов

5 происходит скачок напряжения положительной полярности на его аноде, который (с пересчетом через соответствующий коэффициент трансформации выходного трансформатора 4) обеспечивает подач у запускающего импульса через нижнюю дифференцирующую цепочку 6 на электрод запуска верхнего иэ биполярных тетродов 5, входящего при этом в насыщение, Запускающий импульс, приходящий через нижнюю дифференцирующую RC-цепочку 8, лишь подтверждает в кл юче нное состояние этого тетрода, не производя в инверторной ячейке никаких изменений. Магнитопровод выходного трансформатора 4 каждой иэ инверторных ячеек перемагничивается за каждый полупериод управляющего сигнала из состояния максимальной рабочей намагниченности Bm одной полярности до состояния В другой полярности, чему соответствует симметричное (относительно начала координат) перемещение по петле гистереэиса (фиг,3) с диапазоном изменения 28m за каждые Т/2. Таким образом, предлагаемый инвертор в установившемся режиме работает практически так же, как и известный. Различие имеет место в процессах начального включения.

Если момент подачи питания на инверторные ячейки совпадает (или близок) с моментом переключения управляющего сигнала одной.из фаз, например с моментом

t= 0(фиг.2), то в предлагаемом инверторе ни один из биполярных тетродов не включается, несмотря на подачу сигналов отпирающей полярности на электрод удержания, так как запускающий импульс на электрод запуска через дифференцирующую цепочку 6 формируется только при выключении находившегося в насыщенном состоянии противофаэного тетрода, если магнитопровод выходного трансформатора 4 находится в состоянии намагниченности (т.е. В > Вг), а при включении размагничен. Запускающий же импульс через дифференцирующую RCцепочку 8 формируется по отрицательному перепаду управляющего сигнала фазы С, т.е. с задержкой на 1/3 полупериода (моменты формирования запускающих импульсов по нижним дифференцирующим

RC-цепочкам 8 отмечены на фиг.2 вертикальными стрелками). Он и производит включение верхнего из биполярных тетродов 5 фазы A. Вследствие этого максимальная вольтсекундная площадь начального импульса для выходного трансформатора 4 рассматриваемого инвертора определяется временем, равным 2/3 0,5 Т, тогда как в известном ииверторе это время равно 0,5Т.

1647823

Составитель В.Моин

Редактор Н.Лазаренко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Заказ 1412 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Поэтому максимальная индукция магнитопровода к концу первого полупериода включения (а начинается изменение индукции практически от нуля, см. фиг.3) равна 5

2Вщ 2/3- 4/3 Bm, в то время как в известном инверторе она достигает 2Bm, На фиг.1 изображен вариант связей дифференцирующих RC-цепочек 8 с выходами входного трансформатора соседней one- 10 режающей фазы. В варианте связей с выходами входного трансформатора соседней отстающей фазы перебрасываемые связи должны быть перекрещены, при этом уровень индукции к концу первого полупе- 15 риода при включении составляет 2/3 В, а второго полупериода — 4/3 В, т.е. будет на таком же уровне, как и в изображенном на фиг.1 варианте, Таким образом, магнитопровод выход- 20 ного трансформатора предлагаемого трехфазного инвертора при начальном включении характеризуется втрое меньшим необходимым избыточным (по сравнению с установившимся рабочим режимом) запа- 25 сом по индукции (4/3 Bm — Вп = 1/3 Bm), чем известный (2 В и — Bm = Bm). А это приводит к снижению массы и габаритов, Формула изобретения

Трехфазный инвертор, содержащий блок управления и три однофазных двухтактных инверторных ячейки, каждая из которых содержит входной и выходной трансформаторы, два ключа на биполярных тетродах, электроды запуска которых через основные дифференцирующие ЯС-цепочки подключены к обмоткам положительной обратной связи выходного трансформатора, силовые электроды включены в цепь первичной обмотки выходного трансформатора, а электроды удержания подключены через резисторы к вторичным обмоткам входного трансформатора, подключенного первичной обмоткой к соответствующим выходам блокауправления, отл ич а ю щи йс я тем, что, с целью уменьшения массы, и габаритов, в каждую однофазную двухтактную инверторную ячейку введены две дополнительные дифференцирующие

RC-цепочки, каждая из которых подключена мех ду электродом запуска биполярного тетрода и соответствующим выводом вторичной обмотки входного трансформатора однофазной двухтактной инверторной ячейки смежной фазы.