ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР СО ЗВЕНОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР СО ЗВЕНОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА


RU (11) 2125761 (13) C1

(51) 6 H02M7/5387 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.12.2008 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 97117570/09 
(22) Дата подачи заявки: 1997.10.23 
(45) Опубликовано: 1999.01.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 650182 A, 28.02.79. SU 525212 A, 15.08.76. FR 9502719 A1, 08.03.95. 
(71) Заявитель(и): Тюменский научно-исследовательский и проектный институт природного газа и газовых технологий 
(72) Автор(ы): Добродеев Ю.Е.; Толмачев В.В.; Шаламов П.А. 
(73) Патентообладатель(и): Тюменский научно-исследовательский и проектный институт природного газа и газовых технологий 
Адрес для переписки: 625019 Тюмень, ул.Республики 213Б, ТюменНИИгипрогаз 

(54) ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР СО ЗВЕНОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА 

Изобретение относится к устройствам преобразовательной техники, используется для питания трехфазных двигателей переменного тока. Для повышения качества выходного напряжения инвертор содержит основные ключи, соединенные по мостовой схеме, и вспомогательные ключи и выполнен на полностью управляемых ключах, снабжен диодами, соединенными встречно-параллельно с основными ключами, вспомогательные ключи соединены попарно встречно-параллельно, одним зажимом с соответствующей фазой нагрузки, а другим через конденсатор с отрицательным зажимом источника постоянного тока на тиристорах и конденсаторе. Основные ключи находятся в проводящем состоянии 5/12 Т, а вспомогательные - 1/12 Т в момент изменения знака фазного напряжения. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к устройствам преобразовательной техники и может быть использовано в различных электротехнических устройствах, в частности для питания трехфазных двигателей переменного тока.

Известны трехфазные инверторы с улучшенной формой выходного напряжения.

В одном из них для получения улучшенной формы выходного напряжения используются два независимых источника питания, величины напряжений которых должны находиться в определенном соотношении во всем диапазоне измерения частоты, два мостовых переключателя и дополнительные ключи для переключения нагрузки с одного источника питания на другой. Это требует сложной системы управления, что понижает надежность работы данного инвертора, а изменение соотношения напряжений независимых источников питания ухудшает форму выходного напряжения [1].

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразовательное устройство со звеном постоянного тока, которое содержит основные ключи, соединенные по мостовой схеме, и индивидуальные коммутирующие ключи, объединенные в анодную и катодную группы и подключенные к ветвям мостовой схемы [2].

Недостатком данного преобразовательного устройства являются невозможность получения выходного напряжения, приближенного к синусоидальному, в широком диапазоне изменения частоты и cos .

Задачей, стоящей при создании изобретения, является повышение надежности и качества выходного напряжения. Технический результат - приближение формы выходного напряжения инвертора к синусоидальной, не зависящей от изменения частоты и cos .

Задача и технический результат достигаются тем, что заявляемый трехфазный инвертор со звеном постоянного тока, содержащий основные ключи, соединенные по мостовой схеме, и вспомогательные ключи, в отличие от прототипа выполнен на полностью управляемых ключах, снабжен диодами, соединенными встречно-параллельно основным ключам, вспомогательные ключи соединены попарно встречно-параллельно, одним зажимом с соответствующей фазой нагрузки, а другим через конденсатор с отрицательным зажимом источника постоянного тока, причем основные ключи находятся в проводящем состоянии 5/12 Т, а вспомогательные - 1/12 Т в момент изменения знака фазного напряжения.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что заявляемое изобретение отвечает критерию "новизна".

Описанная совокупность существенных признаков не известна и позволяет достигнуть результат, удовлетворяющий существующую общественную потребность. Таким образом, заявленное изобретение отвечает критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 приведена схема трехфазного инвертора; на фиг. 2 - таблица состояний основных и вспомогательных ключей; на фиг. 3 - временные диаграммы фазных напряжений.

Инвертор состоит из основных ключей 1-6, соединенных по мостовой схеме, диодов, включенных встречно-параллельно основным ключам 7-12, вспомогательных ключей 13-18, соединенных попарно встречно-параллельно, одним зажимом с соответствующей фазой нагрузки, а другим через конденсатор 26 с отрицательным зажимом источника постоянного тока на тиристорах 19-24 и конденсатора 25.

Инвертор работает следующим образом.

За исходное примем состояние, когда произошла очередная коммутация (интервал коммутации равен одной двенадцатой части периода - t = 1/12 Т) и открыты ключи 1, 4, 5, остальные закрыты. При cos 0,867 до момента следующей коммутации ток примет направление, указанное на схеме сплошными стрелками (фиг. 1), протекая до указанного установившегося направления некоторое время по контуру - нагрузка фазы А, диод 7, ключ 5, нагрузка фазы C. Направление тока указано пунктирными стрелками. Диаграмма фазных напряжений не зависит от cos , определяется только состоянием основных и вспомогательных ключей.

При нагрузке с диапазоном изменения коэффициента мощности в пределах 0,5 < cos < 0,867 ток при открытых ключах 1, 4, 5 до момента следующей коммутации не установится в направлении, указанном сплошными стрелками, и будет протекать по контуру - ZA, 7, 5, ZC ( указан пунктирными стрелками). При очередной коммутации, когда закроется ключ 5 и откроется ключ 17 для замыкания реактивного тока фазы А, образуется контур - ZA, диод 7, конденсаторы 25, 26, ключ 17, ZC.

При cos < 0,5 при очередной коммутации закроется ключ 17, откроется ключ 6, контур для замыкания реактивного тока фазы А будет следующий: ZA диод 7, конденсатор 25, диод 12, ZC.

Как видно из работы инвертора, основная часть реактивного тока замыкается по цепям, образованным с участием диодов, включенных встречно-параллельно основным ключам, вспомогательные ключи вместе с основными определяют форму фазных напряжений, приближенных к синусоидальным, и частично участвуют в создании цепей для замыкания реактивного тока.

Применение данного трехфазного инвертора позволяет получить форму напряжения на нагрузке, приближенную к синусоидальной, не зависимо от величины cos , увеличить надежность, т.к. не требуется применение адаптивного блока управления, и при открывании основных ключей на время 5/12 Т уменьшает возможность сквозного короткого замыкания по цепям основных ключей.

Список использованных источников

1. Авторское свидетельство СССР N 525212, H 02 M 7/44, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР N 650182, H 02 M 5/458, 1979. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Трехфазный инвертор со звеном постоянного тока, содержащий основные ключи, соединенные по мостовой схеме, и вспомогательные ключи, отличающийся тем, что инвертор выполнен на полностью управляемых ключах, снабжен диодами, соединенными встречно-параллельно с основными ключами, вспомогательные ключи соединены попарно встречно-параллельно, одним зажимом с соответствующей фазой нагрузки, а другим через конденсатор - с отрицательным зажимом источника постоянного тока, причем основные ключи находятся в проводящем состоянии 5/12 Т, а вспомогательные - 1/12 Т в момент изменения знака фазного напряжения.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru