[发明专利]大型新式逆变器

说明书

本发明在于用带有可直流输入的两铜环，铜环正，负极分别联接多块圆弧型组成的换向器，加上可无极调速的电机，电容器，感应圈(变压器初级)等，即可直接将直流电变为大功率交流电，并可达到并网要求。 

和大型电子电路逆变器相比，本发明有结构简单，运行可靠，输出波形好，造价低，调频和调相位角也比较容易，特别是本发明可用于兆瓦级以上的直流电变三相交流中便用。 

本发明原理是这样的：用一台可以是直流电机，或交流调频的小型无极调速电机带动两个输入正、负直流电的铜环，排列在换向器两边的铜环联接按正、间隔、负级交替变换的换向器铜片。换向器铜片在绝缘柱上均匀排列一圈，每片间间隔为换向器铜片的宽度，并分别在铜环、换向器上装上输入和输出碳刷。因而铜环和换向器直径可以不一样，但两者必须是同心正圆形。和调速电机联接也必须同心。以上安装好后，将直流电接入碳刷，将换向器输出接电容器和变压器初级。如果要输出单相交流电，在输出换向器上对称安装两碳刷即可，如果需要输出三相电，换向器铜片只需正、负各一片，正、负换向器铜片和相互间间隔各占四分之一，三对碳刷对称按A、B、C相互相差120°相位角安装即可，但是输出交流电要达到50赫芝，电机转速或变速后速度必须达到3000转/分才行，显然，速度高了对电机、换向 器、碳刷等的可靠性都会有影响，特别是为了增加逆变器的转换功率，我们应该按6、18、30、42……增加换向器片数，按18、54、90、126……增加碳刷个数。当然，换向器等直径也应相应增加，换向器速度也也降为1000、333、200、143转/分，另外为增加输出功率，还可增加换向器长度，每个碳刷可并排增加1至数个。这样输出功率就可成倍增加。当换向器转速降下来后每转一圈将会有了3、9、15、21……组A、B、C同顺序，同电压同相位角的三相交流电输出，将所有A相并联，所有B相并联，所有C相并联。把所有和A、B、C对称输出A’B’C’也分别按各相并联得到总的三相六线交流电输出，将其分别联结电容器和三相变压器初级即可。 

在本发明中便用电容器目的有两个，一则当碳刷经过换向铜片在离开时，可防止瞬间产生的感应电流冲击，二则当碳刷离开换向器铜片经过间隔区时，作为电源补充后半个周期，便输出电流波形成为完整的正弦波形。 

如果输出三相电需要并网时，可反复调节电机转速来达到输出变压器次级A、B、C三相电电压、频率、相位角等和电网同步后即可并网送电。本发明还可通过调节碳刷和换向器之间角度来调节三相电各相位角。 

本发明结构是这样的，如说明书附图1所示：调速电机1通过支架2内轴承联结到绝缘柱体8，绝缘柱体8上装有直流输入铜环5，铜环5联结的换向器6，间隔7为换向器片的宽度。 然后再联结支架2内轴承。调速电机1、绝缘柱体7、直流输入铜环5、换向器等，都必须是同心正圆，在电机1带动下都能自由转动。然后在输入铜环装上输入正、负电的碳刷3在换向器6装上输出交流电的碳刷4，A、B、C和A’B’C’输出的是三相六线制。说明书附图2；是6片换向器6和18个碳刷4的结线图和示意图，图中A₁ A₂ A₃并联得到A，A₁’A₂’A₃′并联得到A’，以此类推得到A、A’、B、B’、C、C’并把以上分别接入电路9。通过变压器等在变压器次级得到A、B、C三相交流电。