Гребная электрическая установка с устройством включения

Авторы патента:

H02M5/45 - с использованием только полупроводниковых приборов

Владельцы патента RU 2479103:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств и электроприводу. Согласно изобретению в гребной электрической установке с устройством включения использован трансформатор малой мощности, который соединен с выпрямителем, который в свою очередь через RL-цепь соединен с выходом активного выпрямителя. Система управления изменяет режим работы активного выпрямителя, а также дает сигнал запрета на работу инвертора. Устройство синхронизации выполняет синхронизацию на стороне первичной обмотки силового трансформатора и источника электроэнергии. Техническим результатом является снижение искажения кривой напряжения в сети при подключении силового трансформатора к источнику электроэнергии, снижение времени подготовки к запуску ГЭД, предварительный заряд конденсаторов промежуточного контура, возможность рекуперации энергии в сеть при реверсах и торможениях ГЭД и регулирование коэффициента мощности и качества электроэнергии на входе преобразователя частоты (ПЧ). 1 ил.

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств и электроприводу.

Аналогом является гребная электрическая установка с двухобмоточным гребным электродвигателем, преобразователем частоты и входными многообмоточными трансформаторами, которые совместно с выпрямительными модулями формируют многопульсные системы выпрямления (L.Bergh, Ulrika Hellden «Electrical systems in pod propulsion», Goteborg, Sweden, Department of Energy and Environment, 2007).

За прототип взята гребная электрическая установка с уменьшенным фактором искажения сети (патент № WO 02/100716), содержащая генераторные агрегаты, многообмоточные трансформаторы, выпрямительные модули, инверторы, гребные электродвигатели и коммутационную аппаратуру.

Недостатками установок являются значительные искажения кривой напряжения в сети, возникающие вследствие больших пусковых токов силовых трансформаторов, которые возникают в момент подключения трансформаторов к генераторным агрегатам.

Изобретение решает следующие задачи: снижение пусковых токов силовых трансформаторов при их подключении к источнику электроэнергии, снижение времени подготовки к запуску ГЭД, предварительный заряд конденсаторов промежуточного контура, возможность рекуперации энергии в сеть при реверсах и торможениях ГЭД и регулирование коэффициента мощности и качества электроэнергии на входе преобразователя частоты (ПЧ).

Сущность изобретения заключается в подключении 3-х фазного трансформатора малой мощности через выпрямитель и RL-цепь к звену постоянного тока преобразователя частоты (ПЧ), переводе активного выпрямителя в режим инвертора и синхронизации силового трансформатора и источника электроэнергии на стороне первичной обмотки силового трансформатора.

Техническим результатом является снижение искажения кривой напряжения в сети при подключении силового трансформатора к источнику электроэнергии, снижение времени подготовки к запуску ГЭД, предварительный заряд конденсаторов промежуточного контура, возможность рекуперации энергии в сеть при реверсах и торможениях ГЭД и регулирование коэффициента мощности и качества электроэнергии на входе преобразователя частоты (ПЧ).

Гребная электрическая установка, схема которой представлена на фиг.1, содержит: источник электроэнергии 1, устройство синхронизации 2, систему управления 3, выключатель 4, силовой трансформатор 5, активный выпрямитель 6, звено постоянного тока 7, инвертор 8, гребной электродвигатель 9, трансформатор малой мощности 10, выпрямитель 11, RL-цепь, состоящая из дросселя 12 и резистора 13.

Гребная электрическая установка работает следующим образом. В исходном состоянии выключатель 4 разомкнут. Трехфазное напряжение от источника электроэнергии 1 поступает на первичную обмотку трансформатора малой мощности 10. Напряжение сформированное на вторичной обмотке трансформатора малой мощности 10 поступает на вход выпрямителя 11, с выхода которого выпрямленное напряжение через RL-цепь 12, 13 поступает на звено постоянного тока, и происходит заряд конденсатора входящего в состав звена постоянного тока 7. Система управления 3 формирует сигнал запрета на работу инвертора 8 и переводит активный выпрямитель 6 в режим инвертора. С входа активного выпрямителя 6 трехфазное переменное напряжение поступает на вторичную обмотку силового трансформатора 5, в результате на первичной обмотки которого формируется трехфазное напряжение, близкое по амплитуде и частоте к напряжению на источнике электроэнергии 1. Устройство синхронизации 2 осуществляет сравнение двух напряжений, поступающих от источника электроэнергии 1, и первичной обмотки силового трансформатора 5 и выполняет синхронизацию. Сигнал об успешной синхронизации поступает от устройства синхронизации 2 на систему управления 3, которая осуществляет перевод активного выпрямителя 6 в выпрямительный режим и разрешает пуск инвертора 8, который соединен с гребным электродвигателем 9.

За счет синхронизации достигается минимизация пускового тока силового трансформатора 5. После включения выключателя 4 и перевода активного выпрямителя 6 в выпрямительный режим становится возможным запуск инвертора 8 и гребного электродвигателя 9.

Таким образом, предлагаемая гребная электрическая установка позволяет снизить искажения кривой напряжения в сети при подключении силового трансформатора к источнику электроэнергии, сократить время на подготовку к запуску ГЭД, осуществить предварительный заряд конденсаторов промежуточного контура.

Гребная электрическая установка с устройством включения, состоящая из источника электроэнергии, трансформатора силового, выпрямительного моста, инвертора напряжения, гребного электродвигателя, отличающаяся тем, что в схему добавляются трансформатор малой мощности, который через выпрямительный мост и RL-цепь соединяют с выходом активного выпрямителя, система управления, изменяющая режим работы активного выпрямителя и формирующая сигнал запрета на работу инвертора, устройство синхронизации, выполняющее синхронизацию напряжений на стороне первичной обмотки силового трансформатора и источника электроэнергии.

Изобретение относится к области силовой электроники и может быть использовано при эксплуатации преобразовательной схемы. .

Однополярный низкочастотный резонансный преобразователь со звеном повышенной частоты и способ формирования низкочастотного выходного тока // 2474949

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано к качестве источника питания для установок индукционного нагрева и формирования тока для нагрева.

Преобразователь электрической мощности // 2473159

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в преобразователе электрической мощности, использующем трансформатор, который предпочтительно устанавливают на электрическом транспортном средстве.

Стиральная машина барабанного типа // 2468131

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в стиральной машине барабанного типа. .

Способ управления тяговым асинхронным приводом // 2466883

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на электроподвижном составе с тяговыми асинхронными двигателя, питающимися от контактной сети постоянного тока, в частности на электроподвижном составе вагонов метрополитена.

Способ управления четырехквадрантным преобразователем электровоза // 2464621

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для преобразования переменного тока в постоянный с последующим преобразованием в переменный для питания электроприводов электровозов переменного тока.

Частотно-широтно-импульсный регулятор переменного напряжения // 2462804

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может использоваться, например, в регуляторах температуры. .

Способ преобразования частоты и устройство для его осуществления // 2460201

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к способам частотного преобразования электромагнитных сигналов. .

Управление и/или регулирование трехфазного преобразователя электроэнергии для управления работой асинхронной машины // 2455751

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в силовых цепях высокой мощности, например в тяговых преобразователях для питания тяговых двигателей рельсовых транспортных средств.

Генераторная установка заданных стабильных напряжения и частоты // 2453031

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электромашинных преобразователях энергии, вырабатывающих переменных ток с заданными стабильными параметрами выходного напряжения и частоты при изменении их скоростного режима.

Устройство управления преобразователем // 2480889

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления преобразователями

Силовой преобразователь // 2484574

Устройство и схема управления силовым электронным компонентом, соответствующие способ управления и пусковое устройство // 2485678

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в высоковольтных устройствах, вращающейся машине или в двигателе транспортного средства для преобразования переменного тока в постоянный или наоборот или для изменения формы, амплитуды и частоты тока

Способ распределения мощности в многоуровневом преобразователе частоты для питания синхронных и асинхронных двигателей // 2489791

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для питания высоковольтных асинхронных и синхронных двигателей

Преобразователь частоты с явно выраженным звеном постоянного тока // 2490778

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводе электроподвижного состава переменного тока

Преобразователь частоты с явно выраженным звеном постоянного тока // 2490778

Индукционная тепловая обработка изделий // 2501194

Изобретение относится к индукционной тепловой обработке непрерывных или дискретных изделий, в которой для управления индукцией тепловой обработкой изделий используют управление на основе широтно-импульсной модуляции или управление амплитудой. Технический результат - изменение частоты инвертора при регулировке уровня выходной мощности и управление частотой источника мощности для достижения оптимального индукционного нагрева за счет управления глубины проникновения. В устройстве и способе индукционного нагрева изделия изделие продвигается сквозь индуктор для его индукционной термообработки. Индуктор имеет электрическую мощность переменной частоты. При изменении частоты величиной электрической мощности управляют путем регулировки скважности или амплитуды. Альтернативно, изделие может быть неподвижным, а индуктор может перемещаться вдоль изделия, либо можно использовать комбинированное и скоординированное перемещение как изделия, так и индуктора. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 16 ил.

Система электропитания // 2527921

Изобретение относится к системе для электропитания, содержащей по меньшей мере два приводных блока (3), имеющих по два силовых входа, и по меньшей мере один генератор энергии (G), обеспечивающий подачу электрической энергии с выбранными системной частотой и напряжением. Система содержит LLC-трансформаторный блок, который имеет соединительные точки (1, 2), по меньшей мере одна из которых соединена с генератором энергии (G), причем два входа каждого приводного блока соединены с первой и второй точками (1, 2) LLC-трансформаторного блока, а трансформаторный блок выполнен с возможностью обеспечения выбранного фазового сдвига между указанными входами при выбранных системной частоте и напряжении. Технический результат - снижение риска полной потери мощности. 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

Обратимый преобразователь частоты // 2534749

Изобретение относится к области электротехники и преобразовательной техники, в частности к обратимым статическим преобразователям электрической энергии, построенным по схеме двухзвенных электрических преобразователей. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей обратимого преобразователя и минимизация числа элементов электрической схемы и, как следствие, повышении надежности работы устройства. Кроме того, предлагаемое устройство обладает достаточной универсальностью и может быть использовано для построения электрических преобразователей частоты в широком диапазоне мощностей как низковольтного, так и высоковольтного применения. Для этого заявленное устройство содержит систему управления, автономный инвертор напряжения, тормозную цепочку, накопительный конденсатор и трехфазный активный преобразователь, состоящий из входного трехфазного дросселя и выпрямителя, реализованного на полупроводниковых элементах, также в схему выпрямителя внесены изменения, связанные с реализацией его выпрямительной части, выполнив ее на тиристорах, и внесены изменения в инверторную часть, установив дополнительные диоды, последовательно и согласовано включенные с транзисторами. Положительный эффект изобретения заключается в том, что благодаря введенным элементам обратимый электрический преобразователь может работать с напряжением в звене постоянного тока ниже уровня напряжения неуправляемого выпрямителя и, как следствие, в расширении его функциональных возможностей и повышении эффективности и надежности работы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Регулируемый стабилизатор переменного напряжения // 2536875

Изобретение относится к области электротехники. Регулируемый стабилизатор переменного напряжения, действующий по принципу широтной модуляции, при однофазном исполнении состоит из шести транзисторов с обратными диодами, соединенных в трехфазную мостовую схему, полюсы постоянного напряжения которой присоединены к конденсатору постоянного напряжения, а три полюса переменного напряжения присоединяются следующим образом: - первый полюс через обмотку сглаживающего дросселя - к фазному вводу сети переменного напряжения; - второй полюс через обмотку сглаживающего дросселя - к фазному вводу нагрузки (потребителя); - третий полюс к общей нейтрали сети переменного напряжения и нагрузки; вводы переменного напряжения сети и нагрузки шунтируются каждый конденсатором переменного напряжения. Система управления стабилизатора содержит стандартные блоки: регулятор напряжения нагрузки, регулятор сетевого тока, блок синхронизации, блок модуляции, а также два специфических блока: а) блок распределения напряжений, который получает на своем входе реферирующие уровни напряжений нагрузочной и сетевой стороны и вычисляет референции, которые поступают в модулятор, вырабатывающий широтно-модулированные переключательные функции; б) блок управления PWM-выпрямителем, построенный в виде двухконтурной системы подчиненного регулирования; который используется для получения синусоидального задания подчиненному регулятору тока. Стабилизатор может быть выполнен как для трехпроводной, так и для четырехпроводной нагрузки. Может быть выполнен по трехуровневой схеме. Система управления PWM-конвертором может быть осуществлена либо аппаратно, либо программно, с помощью быстродействующего сигнального процессора. Технический результат - понижение уровня напряжения в звене постоянного тока PWM-конвертора. 4 з.п. ф-лы, 14 ил., 1 табл.