Трехфазный инвертор напряжения с трансформаторным выходом

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано при построении трехфазных инверторов в системах как основного, так и резервного электропитания автономных объектов, где уровень напряжения первичного источника требует повышения его трансформаторным путем. Трехфазный инвертор, содержащий последовательно включенные инверторное звено, выполненное в виде трех пар фазных полублоков (по два фазных полублока на фазу), трансформаторное звено и трехфазный выходной фильтр, а также основной блок управления, инверторное звено выполнено в виде двух трехфазных инверторных мостов (с тремя стойками ключей в каждом мосте), каждая одноименная по фазе стойка ключей которых образует фазный полублок, кроме того, он снабжен тремя двухобмоточными трансфильтрами и трехфазным трансформатором, причем пара последовательно соединенных обмоток каждого из трех трансфильтров включена между одними одноименными по фазе выходными выводами трехфазных инверторных мостов, точки соединения этих двух обмоток в каждом трансфильтре образуют три результирующих вывода, которые подключены к трехфазному фильтру, выходные выводы которого подключены к первичной трехфазной обмотке согласующего трансформатора, а выходные выводы трехфазного инвертора образованы вторичной трехфазной обмоткой. Технический результат заключается в работе без дополнительных потерь от высших гармоник напряжения трехфазного трансформатора, а также отсутствии импульсных перенапряжений на элементах трехфазного инвертора, вызываемых индуктивностями рассеяния обмоток трансфильтров и обмоток трехфазного трансформатора, поскольку благодаря иной топологии инверторного звена в них отсутствует режим прерывистых токов. 2 ил.

 

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано при построении трехфазных инверторов в системах как основного, так и резервного электропитания автономных объектов, где уровень напряжения первичного источника требует повышения его трансформаторным путем.

Известен трехфазный инвертор напряжения, в принципе позволяющий решить данную задачу с некоторыми ограничениями - см. рис.9.12 на стр.335 в [1]: Моин B.C. Стабилизированные транзисторные преобразователи. - М.: Энергоатомиздат,1986. - 376 с. Его силовая часть содержит два трехфазных инверторных моста, выходы каждого из которых подключены к первичным обмоткам одного из двух трехфазных трансформаторов. При этом два комплекта вторичных обмоток у одного из трансформаторов выполнены по схеме «зигзаг» и соединены пофазно последовательно с комплектом вторичных обмоток второго трансформатора, образуя выходные выводы трехфазного инвертора. Его фазные выходные напряжения имеют многоступенчатую форму (в виде 6 равновременных интервалов квантования напряжения на полупериоде) с коэффициентом гармоник КГ(U)=0,15. Ближайшей высшей гармоникой в спектре напряжения, на которую рассчитывается выходной фильтр, является 11-я гармоника. Известно, что установленная мощность этого фильтра тем меньше, чем больше номер этой высшей гармоники. При выходной частоте 50 Гц масса фильтра здесь оказывается значительной - это первый недостаток данного решения. Второй его недостаток заключается в ограниченных функциональных возможностях - в [1] отсутствует информация о возможности регулирования выходного напряжения в этом инверторе, так что эта задача должна решаться дополнительно.

Наиболее близким по технической сущности решением является трехфазный инвертор напряжения, описанный на стр.5÷11 в [2]: журнал «Практическая силовая электроника», №5, 2005 г. Трехфазный инвертор выполнен в виде трех фазных блоков. Каждый фазный блок инвертора выполнен в виде двух фазных полублоков, каждый из которых содержит 6 соединенных последовательно по выходу и синхронно работающих инверторных ячеек по нулевой схеме. В целом инвертор содержит 36 инверторных ячеек. Выходы фазных полублоков в каждой фазе соединены последовательно. Алгоритм управления ключевыми элементами инверторных ячеек задается блоком управления, который формирует две трехфазные системы сигналов с ШИМ, сдвинутые между собой по фазе на тактовой частоте fT на угол π, а внутри каждой трехфазной системы - на выходной частоте f2 на угол 2π/3. Таким образом, формирование выходного фазного напряжения в каждом фазном полублоке осуществляется по алгоритму двухполярной ШИМ (ДШИМ) по синусоидальноиу закону, но с фазовым сдвигом сигналов управления между фазными полублоками на угол π на тактовой частоте fT. Поскольку выходы фазных полублоков соединены последовательно, то в результате суммирования двух напряжений с ДШИМ результирующее напряжение в каждом фазном блоке получается со значительно меньшими искажениями и имеет вид сигнала с однополярной ШИМ (ОШИМ) с частотой квантования импульсов в нем 2fT. Наряду с известными достоинствами нулевые инверторные ячейки, на которых построен этот трехфазный инвертор напряжения, имеют следующий недостаток. Две первичные обмотки их трансформаторов работают попеременно. Из-за прерывания в них токов с тактовой частотой fT на ключевых элементах возникают импульсные перенапряжения, обусловленные индуктивностями рассеяния этих обмоток. Работоспособность инверторной ячейки достигается введением специальных схемотехнических средств (называемых снабберными устройствами), нейтрализующих эти перенапряжения. Фактически их функциональная надежность определяет и надежность инвертора в целом. Кроме того, использование этих средств отрицательно сказывается и на КПД инвертора.

Вторым недостатком являются повышенные потери в трансформаторах инверторных ячеек. Поскольку они работают при резко несинусоидальном напряжении, то потери в магнитопроводе имеют повышенное значение (в результате перемагничивания стали магнитопровода по серии частных циклов, обусловленных высшими гармониками напряжения), а высшие гармоники тока в обмотках трансформатора создают дополнительные потери, вызванные поверхностным эффектом.

Таким образом, недостатками этого решения-прототипа является его структурная (и технологическая) сложность, а также невысокие КПД и надежность.

Технический эффект, который может быть получен при использовании изобретения, достигается тем, что в трехфазном инверторе напряжения, содержащем последовательно включенные инверторное звено, выполненное в виде трех пар фазных полублоков (по два фазных полублока на фазу), трансформаторное звено и трехфазный выходной фильтр, а также основной блок управления, формирующий две трехфазные системы сигналов с широтно-импульсной модуляцией, сдвинутые на тактовой частоте fT на угол π, для управления ключевыми элементами фазных полублоков, инверторное звено выполнено в виде двух трехфазных инверторных мостов (с тремя стойками ключей в каждом мосте), каждая одноименная по фазе стойка ключей которых образует фазный полублок, кроме того, он снабжен тремя двухобмоточными трансфильтрами и трехфазным трансформатором, причем пара последовательно соединенных обмоток каждого из трех трансфильтров включена между одними одноименными по фазе выходными выводами трехфазных инверторных мостов, точки соединения этих двух обмоток в каждом трансфильтре образуют три результирующих вывода, которые подключены к трехфазному фильтру, выходные выводы которого подсоединены к первичной трехфазной обмотке согласующего трансформатора, а выходные выводы трехфазного инвертора образованы вторичной трехфазной обмоткой.

Изобретение поясняется чертежами: на фиг.1 показана силовая часть трехфазного инвертора с функциональной блок-схемой системы управления; на фиг.2 приведены осциллограммы выходного напряжения трехфазного инвертора до фильтра (вверху) и после фильтра (внизу), а также ток активно-индуктивной нагрузки (внизу).

Трехфазный инвертор напряжения с трансформаторным выходом на фиг.1 содержит два трехфазных инвертора напряжения 1 (ТИН1) и 2 (ТИН2) с индивидуальными фазными выходными выводами A1, B1, С1 и А2, В2, С2, двухобмоточные трансфильтры 3 (TFA), 4 (TFB), 5 (TFC), каждый с двумя обмотками, соединенными последовательно, выходной трехфазный фильтр на трех дросселях индуктивности 6, 7, 8 и трех конденсаторах 9, 10, 11. Выходные выводы 12, 13, 14 трехфазного фильтра подключены к первичной трехфазной обмотке 15 трехфазного трансформатора 16, вторичная трехфазная обмотка которого 17 через фазные датчики тока 18 подключена к выходным выводам 19 (А), 20 (В), 21 (С). Между одноименными фазными выводами А1 и А2, В1 и В2, С1 и С2 инверторов 1, 2 включены пары последовательно соединенных обмоток соответствующих трансфильтров 3, 4, 5. Точки соединения обмоток в каждом из трансфильтров образуют промежуточные результирующие выводы двух трехфазных инверторов 1, 2, к которым подключены одни концы обмоток дросселей индуктивностей 6, 7, 8, другие концы которых образуют предварительные (с учетом фильтров) выводы 12 (А0), 13 (В0), 14 (С0) двух трехфазных инверторов 1, 2.

Алгоритмическая характеристика трехфазного инвертора напряжения задается системой управления 22, которая содержит два основных блока управления: блок 23, управляющий трехфазным инвертором напряжения 1, и блок 24, управляющий трехфазным инвертором напряжения 2. Блоки 23, 24 выполнены аналогично и содержат трехфазные модуляторы ширины импульсов 25 (ТМШИ1), 26 (ТМШИ2), работа которых синхронизируется таймером 27. Распределение импульсов управления по ключевым элементам трехфазных инверторов обеспечивается логическими узлами 28, 29. Трехфазные модуляторы ширины импульсов 25, 26 реализуют так называемый «вертикальный принцип» управления, который заключается в сравнении высокочастотного (развертывающего) сигнала треугольной формы (тактовой частоты fT) с низкочастотным трехфазным сигналом задания синусоидальной формы (выходной частоты трехфазного инвертора f2), который формируется задатчиком трехфазного сигнала (ЗТС) 30. Принципиальным и существенным признаком системы управления является создание фазового сдвига между развертывающими сигналами модуляторов ширины импульсов на угол π (на частоте fT), который реализуется таймером 27. Задатчик трехфазного сигнала 30 является общим для двух трехфазных модуляторов ширины импульсов. Более детально принцип построения системы управления 22 описан в [2]. Здесь указаны лишь существенные функциональные признаки системы управления.

При практической реализации система управления содержит также вспомогательный блок управления 31, в котором реализуются два контура отрицательной обратной связи (КООС) - по напряжению 32 (КООС1) и по току 33 (КООС2). Входным сигналом для узла 32 (КООС1) является выходной сигнал датчика трехфазного напряжения 34 (ДТН), а опорным (эталонным) - выходной сигнал задатчика уровня напряжения 35. Входным сигналом для узла 33 (КООС2) является выходной сигнал датчика трехфазного тока 18 (ДТ), а опорным (эталонным) - выходной сигнал задатчика уровня тока 36. Для суммирования выходных сигналов от узлов 32, 33 используется сумматор 37, выход которого подключен к управляющему входу задатчика трехфазного сигнала 30, предназначенного для регулирования его амплитуды.

Электропитание всех узлов системы управления обеспечивается блоком питания внутренних нужд (БПВН) 38.

Система управления 22 обеспечивает управление двумя трехфазными инверторами 1,2 с широтно-импульсной модуляцией по синусоидальному закону. Благодаря трансфильтрам 3, 4, 5 обеспечивается суммирование двух токов соответствующих фаз инверторов 1, 2 и формирование результирующего выходного трехфазного напряжения с улучшенным спектральным составом (фиг.1). После его фильтрации с помощью трехфазного фильтра на элементах 6÷11 к первичной трехфазной обмотке 15 трехфазного трансформатора 16 подается практически синусоидальное напряжения u2(t), а в активно-индуктивной нагрузке (в конкретном примере cos φ2(1)=0,75) протекает синусоидальный ток. Таким образом, трехфазный трансформатор 16 работает фактически в идеальных условиях (без дополнительных потерь от высших гармоник напряжения). Этим достигается полезный технический результат в сравнении с прототипом. Что касается потерь в трансфильтрах, то доля их в общих потерях составляет единицы процентов от общих потерь в трехфазном инверторе напряжения, поскольку их габаритная мощность относительно габаритной мощности трехфазного трансформатора не превышает 4%.

Кроме того, полезный технический результат, который достигается в изобретении, обеспечивается также отсутствием импульсных перенапряжений на элементах трехфазного инвертора, вызываемых индуктивностями рассеяния обмоток трансфильтров 3, 4, 5 и обмоток 15, 17 трехфазного трансформатора 16, поскольку благодаря иной топологии инверторного звена (1, 2) в них отсутствует режим прерывистых токов.

Трехфазный инвертор, содержащий последовательно включенные инверторное звено, выполненное в виде трех пар фазных полублоков (по два фазных полублока на фазу), трансформаторное звено и трехфазный выходной фильтр, а также основной блок управления, формирующий две трехфазные системы сигналов с широтно-импульсной модуляцией, сдвинутые на тактовой частоте fT на угол π, для управления ключевыми элементами фазных полублоков, отличающийся тем, что инверторное звено выполнено в виде двух трехфазных инверторных мостов (с тремя стойками ключей в каждом мосте), каждая одноименная по фазе стойка ключей которых образует фазный полублок, кроме того, он снабжен тремя двухобмоточными трансфильтрами и трехфазным трансформатором, причем пара последовательно соединенных обмоток каждого из трех трансфильтров включена между одними одноименными по фазе выходными выводами трехфазных инверторных мостов, точки соединения этих двух обмоток в каждом трансфильтре образуют три результирующих вывода, которые подключены к трехфазному фильтру, выходные выводы которого подключены к первичной трехфазной обмотке согласующего трансформатора, а выходные выводы трехфазного инвертора образованы вторичной трехфазной обмоткой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники. Магнитный интегральный симметричный конвертер с интегральной функцией трансформатора и индуктора включает в себя: интегральный магнитный элемент, имеющий магнитный сердечник с тремя магнитными колоннами, включающий в себя, по меньшей мере, три обмотки (Np, NS1, NS2) и, по меньшей мере, один воздушный зазор для накопления энергии, где первичная (Np) обмотка и первая вторичная (NS1) обмотка - обе намотаны вокруг первой магнитной колонны или обе намотаны вокруг второй магнитной колонны и третьей магнитной колонны, а вторая вторичная обмотка (NS2) намотана вокруг второй магнитной колонны, и полный выходной ток течет по второй вторичной обмотке (NS2); симметрично работающая инвертирующая схема с двумя выводами, воздействующая на первичную обмотку (Np); и группа синхронных выпрямителей (SR1, SR2), управляющие сигналы электродов затвора которых и управляющие сигналы электродов затвора группы диодов переключателя электропитания (S1, S2) симметрично работающей инвертирующей схемы с двумя выводами дополняют друг друга.

Изобретение относится к преобразовательной технике. Для получения подмодуля (13) для зарядки или разрядки накопителя (22) энергии с конденсаторным блоком (14) и схемой (15) силовых полупроводниковых приборов, содержащей подключаемые и отключаемые силовые полупроводниковые приборы (16, 17), причём конденсаторный блок (14) и схема (15) силовых полупроводниковых приборов соединены друг с другом таким образом, что в зависимости от управления силовыми полупроводниковыми приборами (16, 17) на выходных зажимах (19, 20) подмодуля (1) формируется напряжение, падающее на конденсаторе, или нулевое напряжение, причем подмодуль (13) обеспечивает индивидуальное согласование процесса зарядки с требованиями соответствующего накопителя энергии и, кроме того, является недорогим, предлагается, чтобы накопитель (22) энергии подсоединялся к подмодулю (13) через стабилизатор (21) постоянного напряжения, причем чтобы стабилизатор (21) постоянного напряжения был соединен с конденсаторным блоком (14) и был оборудован для преобразования напряжения (Uc) конденсатора, падающего на конденсаторном блоке (14), в зарядное напряжение, необходимое для зарядки накопителя (22) энергии, а также для преобразования разрядного напряжения (EL), падающего при разряде на накопителе (22) энергии, в напряжение (Uc) конденсатора.

Настоящее изобретение относится к устройству для соединения с электрическим сопротивлением (2), имеющим преимущественно индуктивный характер. Устройство содержит реактивный элемент (3А, 3В, 3С).

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в преобразователе напряжения источника питания. Технический результат - повышение надежности.

Изобретение относится в основном к системам передачи электроэнергии, в частности к подстанции системы передачи электроэнергии. Технический результат заключается в разработке подстанции для работы при высоких напряжениях.

Изобретение относится к области электротехники, а точнее к устройствам контроля состояния выходов изолированных обратноходовых преобразователей напряжения (ОХП), подключаемых к нагрузке с большим емкостным сопротивлением.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в инверторах для подачи нескольких выходных напряжений или нескольких потенциалов выходных напряжений на соответствующих выходах (A1, A2, A3).

Группа изобретений относится к аналого-цифровым преобразователям и может быть использована в устройствах преобразования энергии для силовой электроники. Техническим результатом является повышение быстродействия.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в высоковольтных частотно-регулируемых электроприводах. Техническим результатом является получение увеличенного числа уровней напряжения на выходе преобразователя частоты при меньшем числе вторичных обмоток входного многообмоточного трансформатора и при меньшем количестве силовых ячеек и обеспечение возможности управления положением байпасных ключей не только при неисправности.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в прямых преобразователях. Технический результат - уменьшение нежелательных флуктуаций энергии на фазовых модулях. В способе управления прямым преобразователем силовые полупроводниковые ключи коммутационных ячеек (2) соответствующего фазового модуля (1) управляются управляющим сигналом (S1). Для каждого фазового модуля (1) формируют управляющий сигнал (S1) на основе разности между опорным сигналом (Vref,UR, Vref,US, Vref,UT, Vref,VR, Vref,VS, Vref,VT, Vref,WR, Vref,WS, Vref,WT) в отношении напряжения (UUR, UUS, UUT; UVR, UVS, UVT; UWR, UWS, UWT) на фазовом модуле (1) и сигналом напряжения (VLUR, VLUS, VLUT, VLVR, VLVS, VLVT,VLWR,VLWS,VLWT) на индуктивности (LUR,LUS,LUT,LVR,LVS,LVT,LWR,LWS,LWT), который формируют из опорного сигнала (Vref,UR, Vref,US, Vref.UT, Vref,VR Vref.VS, Vref,VT, Vref,WR, Vref,WS, Vref,WT) в отношении тока (iUR, iUS, iUT; iVR, iVS, iVT; iWR, iWS, iWT) через фазовый модуль (1), формируют из среднего значения ( P ¯ U ,   P ¯ V ,   P ¯ W ) или мгновенного значения (PU, PV, PW) мощности фазы (U, V, W) первой системы тока или системы напряжения, подключенной к фазовому модулю (1), из среднего значения ( P ¯ R ,   P ¯ S ,   P ¯ T ) или мгновенного значения (PR, PS, PT) мощности фазы (R, S, Т) второй системы тока или системы напряжения, подключенной к фазовому модулю (1), из суммы мгновенных значений (PUVW) или средних значений (PUVWM) мощностей фаз (U, V, W) первой системы тока или системы напряжения и из суммы мгновенных значений (PRST) или средних значений (PRSTM) мощностей фаз (R, S, Т) второй системы тока или системы напряжения. Также предлагается устройство для осуществления способа. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройству инвертора, которое принимает DC мощность из общей шины (15) DC и возбуждает нагрузку. Конфигурация является такой, что переключающий элемент (SW1) размещен в первом пути тока, в котором ток протекает через DC вывод (P) положительной стороны при подаче питания, обратно подключенный диод D1 размещен во втором пути тока, в котором ток протекает через DC вывод (P1) положительной стороны при рекуперации. Зарядный резистор (R1) размещен в третьем пути тока, в котором ток протекает через DC вывод (P) положительной стороны, когда сглаживающий конденсатор модуля (13) сглаживания первоначально заряжается, и тормозной резистор (R2) подключен внешним образом между DC выводами (P и P1) положительной стороны таким образом, что DC вывод (P) положительной стороны становится концом, потенциал которого является идентичным потенциалу шины (15a) положительной стороны общей шины (15) DC. Технический результат - возможность подключения инвертора с небольшой ёмкостью к нагрузке большой ёмкости. 8 н. и 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Группа изобретений относится к области электротехники. В настоящей группе изобретений раскрыта конструкция многослойной шины для использования в трехуровневом силовом преобразователе и силовой преобразователь. Конструкция многослойной шины содержит первый слой шины, содержащий нейтральную субшину для обеспечения электрических соединений между соответствующими компонентами в трехуровневом силовом преобразователе и потенциалом нейтральной точки; и второй слой шины, содержащий множество субшин для обеспечения электрических соединений между соответствующими компонентами в трехуровневом силовом преобразователе и положительным входом постоянного тока, отрицательным входом постоянного тока и входом/выходом переменного тока в трехуровневом силовом преобразователе, а также между соответствующими переключающими полупроводниковыми компонентами. Настоящая группа изобретений позволяет получить технический результат - эффективно снизить паразитную индуктивность. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 30 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления преобразовательными схемами. Технический результат - обеспечение демпфирования нежелательных токов в преобразовательных системах. Преобразовательная схема содержит по меньшей мере два фазных модуля (4), каждый из которых включает в себя первую и вторую частичные преобразовательные системы (1, 2). В каждом фазном модуле (4) частичные преобразовательные системы (1, 2) последовательно соединены между собой. Каждая частичная преобразовательная система (1, 2) содержит несколько последовательно включенных двухполюсных коммутационных ячеек (3). Способ управления преобразовательной схемой включает формирование управляющих сигналов (S1, S2) для коммутационных ячеек (3) дополнительно из демпфирующего сигнала (Vd, U1, Vd, U2), который формируют из измеренного тока (11, i2) через соответствующую частичную преобразовательную систему (1, 2) и задаваемого значения сопротивления (Rd). 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления преобразователем. Технический результат - улучшение балансировки внутреннего состояния электрического преобразователя, управляемого способом широтно-импульсной модуляции. В способе прогнозирования последовательности переключения с широтно-импульсной модуляцией для многофазного многоуровневого преобразователя в первой прогнозируемой последовательности переключения из-за многофазной избыточности определяют эквивалентные последовательности переключения. Из эквивалентных последовательностей переключения выбирают одну последовательность переключения, оптимальную в отношении заданной цели оптимизации. Выбранная последовательность переключения используется для переключения преобразователя. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

Многоуровневый преобразователь энергии постоянного тока в энергию переменного тока, содержащий три входа (IN1, IN2, IN3) постоянного тока для приема, соответственно, трех напряжений (V1, V2, V3), так что V1>V2>V3, один выход (OUT1) переменного тока для передачи напряжения (Va) переменного тока, группу по меньшей мере из шести переключающих элементов (Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6), расположенных в виде симметричной пирамидальной схемы, как показано на Фиг.1, и схему управления переключением для управления состояниями «замкнуто»/«разомкнуто» (ON/OFF) каждого из шести переключающих элементов. Схема управления переключением конфигурирована так, что замыкание (ON) и размыкание (OFF) двух верхних по схеме переключающих элементов (Т5, Т6) осуществляется комплементарным образом и исключительно с основной частотой (Fa) напряжения переменного тока, передаваемого на выход (OUT1) переменного тока, тогда как замыкание (ON) и размыкание (OFF) по меньшей мере некоторых из остальных четырех переключающих элементов (Т1, Т2, Т3, Т4) осуществляется с более высокими частотами. Следовательно, указанные два верхних по схеме переключающих элемента (Т5, Т6) вносят меньшие потери на переключение, что увеличивает общую эффективность преобразователя.3 н. и 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электромеханической трансмиссии гибридного транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания, высоковольтными электрическими машинами и низковольтной аккумуляторной батареей, используемой для запуска двигателя внутреннего сгорания. Технический результат - обеспечение эффективного двунаправленного преобразования энергии и изоляции цепей, связанных с аккумуляторной батареей от звена постоянного тока в режиме передачи энергии от звена постоянного тока в аккумуляторную батарею. Блок преобразователей включает двунаправленный неизолированный преобразователь постоянного напряжения (2), преобразователь постоянного напряжения (3) с гальванической изоляцией между входом и выходом и систему управления, низковольтную аккумуляторную батарею (5), общее высоковольтное звено постоянного тока (6), по меньшей мере один преобразователь, связанный с электрической машиной переменного тока, по меньшей мере два управляемых переключателя (4) и систему управления. Система управления выполнена таким образом, что управляемые переключатели (4) замкнуты при передаче энергии двунаправленным неизолированным преобразователем постоянного напряжения (2) по направлению от его входа к его выходу и разомкнуты при передаче энергии в обратном направлении. 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано для преобразования электрической энергии в механическую энергию в шаговых двигателях, электромагнитных метателях, электромагнитных отбойных молотках, прессах, штамповочном оборудовании и т.д. Электрический двигатель содержит магнитопроводы первичной части 1 с полюсами 2 и обмоткой 3 и вторичной части 4 с полюсами 5, разделенные немагнитным рабочим зазором 6, датчик положения смещения полюсов вторичной части относительно полюсов первичной части 7, датчик нейтрального положения полюсов первичной и вторичной чисти 8, датчик промежуточного положения полюсов 9, источник питания постоянного тока 11, выпрямительный мост 12, дополнительный управляемый вентиль 13, накопительный конденсатор 14, дополнительный неуправляемый вентиль 15 и второй управляемый вентиль 16. В таком электрическом двигателе преобразование магнитной энергии в механическую энергию происходит при постоянном потокосцеплении и оставшаяся в нейтральном положении вторичной части магнитная энергия преобразуется в электрическую энергию и используется в последующем цикле работы двигателя. Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы двигателя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для формирования изменяемого по частоте выходного напряжения. Техническим результатом является снижение потерь выпрямителя тока. В способе входное напряжение (Ud) в зависимости от круговой частоты (ω0) в диапазоне между нижней круговой частотой (ω1), которая равна или больше, чем нулевая частота (ω0), и круговой частотой (ω2) для снижения затрат на конденсаторы в выпрямителе тока управляется или регулируется таким образом, что оно возрастает с возрастанием частоты. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники. Технический результат заключается в улучшении массогабаритных показателей, КПД, в улучшении технологичности изготовления, повышении надежности, расширении функциональных возможностей. Для этого заявленное устройство содержит шесть силовых фазных полублоков, которые своими силовыми входами подключены к шинам питания постоянного тока, а выходами - к первичным обмоткам фазных трансформаторных узлов, вторичные фазные обмотки которых соединены пофазно согласно последовательно и подключены ко входным выводам трехфазного фильтра, а также систему управления фазными полублоками, формирующую две трехфазные системы сигналов с широтно-импульсной модуляцией, сдвинутые на тактовой частоте fТ на угол π, для управления ключевыми элементами фазных полублоков, трансформаторные узлы выполнены в виде двух трехфазных трансформаторов, первая половина из трех фазных полублоков выполнена в виде первого трехфазного инвертора напряжения по мостовой схеме на транзисторах с обратными диодами, который своим силовым входом подключен к шинам питания постоянного тока, вторая половина из трех фазных полублоков также выполнена по схеме трехфазного инвертора напряжения, своим силовым входом подключенного аналогично к шинам питания постоянного тока, а выходы первого и второго трехфазных инверторов напряжения подключены к трехфазной первичной обмотке одного из двух трехфазных трансформаторов напряжения. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано при построении трехфазных инверторов в системах как основного, так и резервного электропитания автономных объектов, где уровень напряжения первичного источника требует повышения его трансформаторным путем. Трехфазный инвертор, содержащий последовательно включенные инверторное звено, выполненное в виде трех пар фазных полублоков, трансформаторное звено и трехфазный выходной фильтр, а также основной блок управления, инверторное звено выполнено в виде двух трехфазных инверторных мостов, каждая одноименная по фазе стойка ключей которых образует фазный полублок, кроме того, он снабжен тремя двухобмоточными трансфильтрами и трехфазным трансформатором, причем пара последовательно соединенных обмоток каждого из трех трансфильтров включена между одними одноименными по фазе выходными выводами трехфазных инверторных мостов, точки соединения этих двух обмоток в каждом трансфильтре образуют три результирующих вывода, которые подключены к трехфазному фильтру, выходные выводы которого подключены к первичной трехфазной обмотке согласующего трансформатора, а выходные выводы трехфазного инвертора образованы вторичной трехфазной обмоткой. Технический результат заключается в работе без дополнительных потерь от высших гармоник напряжения трехфазного трансформатора, а также отсутствии импульсных перенапряжений на элементах трехфазного инвертора, вызываемых индуктивностями рассеяния обмоток трансфильтров и обмоток трехфазного трансформатора, поскольку благодаря иной топологии инверторного звена в них отсутствует режим прерывистых токов. 2 ил.

Наверх