Компоновка и способ подачи электрической энергии

Авторы патента:

H02M7/493 - Преобразование энергии переменного тока на входе в энергию постоянного тока на выходе; преобразование энергии постоянного тока на входе в энергию переменного тока на выходе

Владельцы патента RU 2535879:

АББ РИСЕРЧ ЛТД (CH)

Изобретение относится к области электротехники. Компоновка для подачи электрической энергии на нагрузку через фильтрующую шину содержит, по меньшей мере, два преобразователя источника напряжения, каждый из которых подключен параллельно к фильтрующей шине через катушку индуктивности и сконфигурирован с возможностью совместной работы на нагрузку. Каждый преобразователь связан с блоком (10) управления, сконфигурированным с возможностью регулирования напряжения (v_f) фильтрующей шины при сохранении динамического управления током преобразователя. Этот блок управления задействует создание из напряжения фильтрующей шины двух перпендикулярных взаимно пересекающихся векторов (v_fx, v_fy) напряжения фильтрующей шины, а также получение вектора (i_kx, i_ky) тока для каждого вектора напряжения фильтрующей шины. Также блок управления использует умножение каждого вектора тока на коэффициент (D_pri) ослабления, общий для всех векторов тока. Результат этого умножения отправляется в средство (13) для вычитания этого результата из соответствующего опорного вектора (v^* _fx, v^* _fy) напряжения фильтрующей шины. Технический результат - возможность динамического управления током и возможность ограничения тока. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к компоновкам для подачи электрической энергии на нагрузку через фильтрующую шину, где компоновка содержит по меньшей мере два преобразователя источника напряжения, подключенных параллельно к упомянутой фильтрующей шине через катушку индуктивности, каждый из которых сконфигурирован с возможностью совместной работы на нагрузку, а также к способу подачи электрической энергии на нагрузку через такую компоновку.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Изобретение не ограничено каким-либо конкретным уровнем напряжения на упомянутой фильтрующей шине или мощностью, передаваемой в упомянутую нагрузку, но в качестве примеров могут быть указаны диапазоны 1-32 кВ и 100 кВт - несколько мегаватт.

Параллельная работа генераторов электрической энергии, к которым подключены упомянутые преобразователи источников напряжения, используется для распределения между ними нагрузки, подключенной к обоим преобразователям через упомянутую фильтрующую шину. Одним из применений изобретения является централизованная опорная схема преобразования частоты, предназначенная для передачи энергии питания, в которой упомянутой нагрузкой может быть один или несколько кораблей, подключенных к упомянутой фильтрующей шине. Применением такой параллельной системы преобразователей может быть также одна или большее количество микросетей.

Параллельное включение нескольких источников электрической энергии, предназначенных для подачи электрической энергии на упомянутую нагрузку, имеет некоторые преимущества. Одним из них является возможность достижения повышенной номинальной мощности при использовании нескольких менее мощных источников электрической энергии, подключенных параллельно к упомянутой фильтрующей шине вместо использования одного источника электрической энергии большой мощности. Это означает, что техническое обслуживание одного такого источника электрической энергии может быть выполнено без необходимости полного отключения подачи электрической энергии на упомянутую нагрузку, поскольку в этом случае другие источники электрической энергии могли бы временно взять на себя часть нагрузки от источника, остановленного на техническое обслуживание. Избыточность, достигаемая параллельным включением нескольких источников электрической энергии, увеличивает также имеющуюся в наличии электрическую энергию для упомянутой нагрузки, поскольку электрическая энергия может подаваться на нее до тех пор, пока работает достаточное количество источников электрической энергии.

Приложенная фиг.1 условно изображает упомянутую компоновку, имеющую три преобразователя 1-3 источника напряжения, подключенных параллельно к фильтрующей шине 4 через катушки 5-7 индуктивности для совместной работы на общую нагрузку 8, которая, на самом деле, может представлять собой множество нагрузок, подключенных к фильтрующей шине. Одним из способов сделать так, чтобы эти преобразователи работали на общую нагрузку, состоит в том, чтобы использовать главный контроллер, который устанавливает напряжения на зажимах всех преобразователей. Однако, поскольку установки генераторов электрической энергии, к которым подключены или которым принадлежат упомянутые преобразователи, могут быть расположены очень далеко со значительным импедансом линии между ними, то параллельная работа преобразователей может быть достигнута без каких-либо управляющих связей или с их минимальным количеством. Альтернативная стратегия управления, которая исключает зависимость всех преобразователей от одного главного контроллера, состоит в том, чтобы для каждого преобразователя иметь отдельный контроллер, установленный параллельно.

Схемы использования частоты для ослабления активной мощности и использования напряжения для ослабления реактивной мощности при совместной работе на нагрузку независимо управляемых генераторов и преобразователей источников напряжения хорошо известны. Однако преобразователи, подключенные параллельно общей фильтрующей шине через промежуточные катушки индуктивности и использующие такие схемы ослабления работают как источники напряжения. Даже если они активно регулируют напряжение фильтрующей шины, они не имеют базовых контуров управления током, которые динамично регулируют и ограничивают их выходные токи.

Для достижения динамического управления током, а также способности ограничения тока, каждый преобразователь на фиг.1 должен использовать векторное управление напряжением, то есть управление напряжением в системе d-q координат или в системе α-β координат с базовым контроллером тока. Это необходимо для регулирования вектора напряжения фильтрующей шины при сохранении динамического управления током преобразователя. Пример блока управления, достигающего этого для одного упомянутого преобразователя, показан на приложенной фиг.2. Этот блок 10' управления содержит первое средство 11' (обозначенное сигнальными стрелками), сконфигурированное с возможностью создания из напряжения ν_f фильтрующей шины двух перпендикулярных взаимно пересекающихся векторов ν_fx, ν_fy напряжения фильтрующей шины, второе средство 12' (обозначенное сигнальными стрелками), сконфигурированное с возможностью создания опорного вектора ν ^* _fx , ν ^* _fy напряжения фильтрующей шины для каждого из двух упомянутых векторов напряжения фильтрующей шины, третье средство 13', сконфигурированное с возможностью суммирования каждого упомянутого вектора напряжения фильтрующей шины со связанным с ним опорным вектором напряжения фильтрующей шины, регулятор 14', подключенный для приема результата суммирования на упомянутом третьем средстве и получения опорного вектора тока для каждого вектора напряжения фильтрующей шины, и четвертое средство 15', сконфигурированное с возможностью привлечения токового управления в управление преобразователя на основе упомянутых опорных векторов тока с целью получения двух перпендикулярных взаимно пересекающихся друг с другом векторов i _kx , i _ky тока k-го преобразователя. Внутри этой схемы управления преобразователи могут быть смоделированы как источники 16-18 тока, которые подключены непосредственно к фильтрующей шине 4, как показано на приложенной фиг.3. Эти источники тока регулируют свои выходные токи внутри токовых пределов, регулируя тем самым напряжение фильтрующей шины. Однако схема управления по фиг.2 будет работать только в том случае, если в данный момент времени работает только один из показанных на фиг.1 преобразователей. Если включено несколько преобразователей, контроллеры упомянутого четвертого средства будут "конфликтовать" друг с другом, поскольку все они будут пытаться регулировать один и тот же вектор напряжения фильтрующей шины. Более того, на фиг.2 нет ничего, что могло бы гарантировать, что они будут делить между собой общую нагрузку. Хорошо известные схемы использования частоты для ослабления активной мощности и использования напряжения для ослабления реактивной мощности не могут быть использованы для того чтобы "заставить" эти источники тока работать на общую нагрузку, потому что эти схемы ослабления предназначены строго для источников напряжения, подключенных через индуктивности параллельно друг другу.

Патент США №7567064 раскрывает компоновку подачи электрической энергии такого типа, который был определен во введении, с независимым управлением каждого преобразователя.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является обеспечение компоновки и способа такого типа, который рассмотрен выше, содержащих предпочтительный альтернативный способ достижения независимого управления каждым преобразователем из множества преобразователей источников напряжения, каждый из которых через катушку индуктивности подключен параллельно к фильтрующей шине и работает на общую нагрузку.

Эта задача в соответствии с изобретением решается обеспечением компоновки согласно преамбуле приложенного пункта 1 формулы изобретения с дополнительным признаком, заключающимся в том, что упомянутый блок управления каждого преобразователя содержит также пятое средство, сконфигурированное с возможностью умножения каждого вектора тока или опорного вектора тока на коэффициент ослабления, общий для всех векторов тока или опорных векторов тока, и отправки результата этого умножения в упомянутое третье средство для вычитания этого результата из соответствующего опорного вектора напряжения фильтрующей шины.

Ослабление компонент опорного вектора напряжения обеспечивает то, что блоки управления не будут "конфликтовать" друг с другом при управлении соответствующим преобразователем, и что преобразователи могут разделять между собой общую активную и реактивную нагрузку, будучи, в то же время, независимо управляемыми.

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения каждый упомянутый блок управления для соответствующего упомянутого преобразователя дополнительно содержит шестое средство, сконфигурированное с возможностью приема неограниченного опорного вектора тока для каждого упомянутого вектора напряжения фильтрующей шины от упомянутого регулятора, ограничения величины каждого упомянутого неограниченного опорного вектора тока и отправки ограниченного опорного вектора тока в упомянутое четвертое средство. Это значит, что величина каждого опорного вектора тока может быть ограничена, с тем, чтобы она не превышала уровень, который повреждает преобразователь.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения каждый упомянутый блок управления для соответствующего преобразователя дополнительно содержит седьмое средство, сконфигурированное с возможностью отправки упреждающего сигнала, представляющего собой ток нагрузки, в восьмое средство, сконфигурированное с возможностью суммирования выходного сигнала от упомянутого регулятора таким образом, чтобы получить упомянутый опорный вектор тока для каждого упомянутого вектора напряжения фильтрующей шины. Такое использование упреждающего сигнала тока нагрузки увеличивает скорость реакции управления по току при управлении соответствующим преобразователем при изменении нагрузки.

В соответствии с другими вариантами осуществления настоящего изобретения каждое упомянутое первое средство сконфигурировано с возможностью получения упомянутых векторов напряжения фильтрующей шины в соответствии с системой d-q координат или в соответствии с системой α-β координат, а каждое упомянутое четвертое средство включает в себя, соответственно, контроллер тока в d-q координатах и контроллер тока в α-β координатах.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения данная компоновка содержит фильтр, расположенный между упомянутым первым средством и упомянутым третьим средством для сглаживания упомянутых векторов напряжения фильтрующей шины до достижения ими третьего средства.

Способ подачи электрической энергии в нагрузку через фильтрующую шину посредством, по меньшей мере, двух преобразователей источников напряжения, подключенных параллельно к упомянутой фильтрующей шине через катушки индуктивности и сконфигурированных с возможностью совместной работы на упомянутую нагрузку, позволяющий производить независимое управление упомянутыми преобразователями соответствует изобретению, определенному в приложенном независимом пункте формулы изобретения, определяющем способ. Преимущества и преимущественные признаки такого способа и его вариантов осуществления, определенные в зависимых пунктах формулы изобретения, определяющих способ, ясно следуют из вышеприведенного обсуждения компоновки в соответствии с настоящим изобретением.

Данное изобретение относится также к компьютерному программному продукту, а также к машиночитаемому носителю, связанному со способом в соответствии с настоящим изобретением.

Дополнительные преимущества и преимущественные признаки изобретения будут очевидны из нижеследующего описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

фиг.1 изображает условный вид компоновки того типа, к которому относится изобретение;

фиг.2 изображает упрощенный условный вид возможного блока управления для компоновки по фиг.1, требующей одного главного контроллера для зависимого друг от друга управления преобразователями;

фиг.3 изображает условный вид компоновки по фиг.1, иллюстрирующий управление, осуществляемое посредством блоков управления в соответствии с фиг.2, и

фиг.4 изображает вид блока управления по компоновке в соответствии с настоящим изобретением, имеющей подключенный параллельно отдельный контроллер для каждого преобразователя.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Компоновка в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения для подачи электрической энергии на нагрузку того типа, который показан на фиг.1, имеет для каждого своего преобразователя показанный на фиг.4 блок 10 управления, сконфигурированный с возможностью регулирования напряжения фильтрующей шины при сохранении динамического управления током преобразователя. Каждый такой блок управления содержит первое средство 11, сконфигурированное с возможностью создания из напряжения ν_f фильтрующей шины двух перпендикулярных взаимно пересекающихся векторов ν_fx, ν_fy напряжения фильтрующей шины. Первое средство может быть сконфигурировано с возможностью создания упомянутых векторов напряжения фильтрующей шины в соответствии с системой d-q координат или с системой α-β координат. Этот блок управления содержит также второе средство 12, сконфигурированное с возможностью создания опорного вектора ν ^* _fx , ν ^* _fy напряжения фильтрующей шины для каждого из двух упомянутых векторов напряжения фильтрующей шины. Эти опорные векторы напряжения фильтрующей шины могут быть установлены оператором, после чего они включаются в упомянутое второе средство, если компоновка содержит одну группу преобразователей, или в органы управления более высокого уровня, если компоновка содержит несколько групп преобразователей. Компоновка также содержит третье средство 13, сконфигурированное с возможностью суммирования каждого упомянутого вектора ν_fx, ν_fy напряжения фильтрующей шины со связанным с ним опорным вектором ν ^* _fx , ν ^* _fy напряжения фильтрующей шины. Блок управления содержит также для каждого из двух взаимно перпендикулярно пересекающихся векторов регулятор 14, подключенный с возможностью приема результата суммирования упомянутого третьего средства, чтобы обеспечить, что вектор напряжения фильтрующей шины отслеживает свой опорный вектор принципиально без какой-либо постоянной погрешности состояния.

Кроме того, блок управления содержит седьмое средство 19, сконфигурированное с возможностью отправки упреждающего сигнала, представляющего собой ток нагрузки, в восьмое средство 20, сконфигурированное с возможностью суммирования выходного сигнала от регулятора таким образом, чтобы получить неограниченный опорный вектор i ^* _kx-Unlim , i ^* _ky-Unlim тока. Такое использование упреждающего сигнала тока нагрузки увеличивает скорость реакции контроллера блока управления, управляющего преобразователем при изменении нагрузки. Кроме того, он может быть использован также для устранения эффекта взаимодействия между упомянутыми взаимно перпендикулярно пересекающимися векторами данной компоновки.

Блок управления содержит также шестое средство 21 в виде блока ограничения тока, сконфигурированного с возможностью приема упомянутого неограниченного опорного вектора тока для каждого упомянутого вектора напряжения фильтрующей шины от средства 20, ограничения величины упомянутого неограниченного опорного вектора тока и отправки ограниченного опорного вектора i ^* _kx , i ^* _ky тока в четвертое средство 15, сконфигурированное с возможностью привлечения токового управления к управлению преобразователем на основании упомянутых опорных векторов тока для получения после упомянутого преобразователя двух перпендикулярных взаимно пересекающихся друг с другом векторов i _kx , i _ky тока.

На фиг.4 показано, что блок управления содержит также пятое средство 22, сконфигурированное с возможностью умножения каждого из векторов i _kx , i _ky тока k-го преобразователя на общий коэффициент D _pri ослабления и отправки результата этого умножения в упомянутое третье суммирующее средство 13 для вычитания этого результата из соответствующего опорного вектора напряжения фильтрующей шины. Другими словами, опорный вектор напряжения k-го преобразователя ослаблен относительно компонентов вектора тока этого преобразователя.

Предполагая отсутствие каких-либо ограничительных операций, входы регуляторов на фиг.4 должны быть нулевыми в стабильном состоянии. Тогда компоненты вектора тока стабильного состояния преобразователя определяются выражениями

$i_{k x} = \frac{ν_{f x_k}^{*} - ν_{f x}}{D_{p r i_k}}$ (1)

$i_{k y} = \frac{ν_{f y_k}^{*} - ν_{f y}}{D_{p r i_k}}$ (2)

Как показано на фиг.1, в группе преобразователя напряжение фильтрующей шины будет общим для всех преобразователей. При условии, что все преобразователи имеют одинаковые коэффициенты ослабления компонента вектора напряжения и опорные векторы напряжения, уравнения (1) и (2) определяют, что "прямоугольные" компоненты (перпендикулярные пересекающиеся векторы) вектора выходного тока k-го преобразователя равны соответствующим компонентам векторов выходного тока всех других преобразователей одной и той же группы преобразователей. Таким образом, преобразователи разделяют между собой общую активную и реактивную нагрузку. Ослабление компонент опорного вектора напряжения гарантирует также, что контроллеры преобразователей, включенные в упомянутое четвертое средство 15, "не конфликтуют" друг с другом. Соответственно, показанная на фиг.4 схема ослабления обеспечивает возможность параллельной работы преобразователей, таких как показанные на фиг.1, с общим регулированием вектора напряжения фильтрующей шины при совместной работе на общую нагрузку.

В дополнение к показанному на фиг.4 вышеприведенному описанию блока 10 управления можно добавить, что в упомянутое четвертое средство 15, помимо контроллера в d-q- или α-β- координатах, будет включен импульсный ШИМ-генератор (генератор широтно-импульсной модуляции), преобразовательный мост и промежуточные катушки индуктивности, а блок 23 представляет динамику фильтрующей шины. Кроме того, показано также, каким образом между первым средством 11 и третьим средством 13 установлен фильтр 24 для сглаживания векторов напряжения фильтрующей шины, прежде чем они достигнут третьего средства. Помимо ветви опережающего управления током нагрузки в схеме есть также не показанная ветвь опережающего управления вектором напряжения, выдающая в контур управления vd функцию vq, а также функцию vd в контур управления vq для разделения динамики по осям d и q.

Настоящее изобретение, конечно, ни коим образом не сводится к вышеописанному варианту осуществления, специалистам в данной области техники будет очевидно множество возможностей его модификации без отклонения от объема изобретения в том виде, как он определен приложенными пунктами формулы изобретения.

Ограниченные опорные векторы i ^* _kx , i ^* _ky тока k-го преобразователя вместо перемножения на опорные векторы i _kx , i _ky тока могут быть помножены на общий коэффициент ослабления, если включенный в упомянутое четвертое средство контроллер тока является медленным.

1. Компоновка для подачи электрической энергии на нагрузку (8) через фильтрующую шину, содержащая
по меньшей мере, два преобразователя (1-3) источника напряжения, каждый из которых через катушку (5-7) индуктивности подключен параллельно к фильтрующей шине (4) и сконфигурирован с возможностью совместной работы на упомянутую нагрузку; и
блок (10) управления для каждого преобразователя, сконфигурированный с возможностью регулирования напряжения фильтрующей шины при сохранении динамического управления током преобразователя, при этом каждый блок управления содержит:
первое средство (11), сконфигурированное с возможностью создания из напряжения (ν_f) фильтрующей шины двух перпендикулярных взаимно пересекающихся векторов (ν_fx, ν_fy) напряжения фильтрующей шины,
второе средство (12), сконфигурированное с возможностью создания опорного вектора ( $ν_{f x}^{*}$ , $ν_{f y}^{*}$ ) напряжения фильтрующей шины для каждого из двух векторов напряжения фильтрующей шины,
третье средство (13), сконфигурированное с возможностью суммирования каждого вектора (ν_fx, ν_fy) напряжения фильтрующей шины со связанным с ним опорным вектором ( $ν_{f x}^{*}$ , $ν_{f y}^{*}$ ) напряжения фильтрующей шины,
регулятор (14), подключенный с возможностью приема результата суммирования третьего средства и тем самым получения опорного вектора ( $i_{k x - U n \lim}^{*}$ , $i_{k y - U n \lim}^{*}$ ) тока для каждого вектора (ν_fx, ν_fy) напряжения фильтрующей шины, и
четвертое средство (15), сконфигурированное с возможностью привлечения токового управления к управлению преобразователем на основе опорных векторов тока для получения двух перпендикулярных взаимно пересекающихся друг с другом векторов (i_kx, i_ky) тока от преобразователя,
отличающаяся тем, что блок управления содержит также пятое средство (22), сконфигурированное с возможностью умножения каждого вектора (i_kx, i_ky) тока или опорного вектора ( $i_{k x - U n \lim}^{*}$ , $i_{k y - U n \lim}^{*}$ , $i_{k x}^{*}$ , $i_{k y}^{*}$ ) тока на коэффициент (D_pri) ослабления, общий для всех векторов тока или опорных векторов тока, и отправки результата этого умножения в третье средство для вычитания этого результата из соответствующего опорного вектора ( $ν_{f x}^{*}$ , $ν_{f y}^{*}$ ) напряжения фильтрующей шины.

2. Компоновка по п.1, отличающаяся тем, что каждый блок (10) управления для соответствующего преобразователя (1-3) дополнительно содержит шестое средство (21), сконфигурированное с возможностью приема неограниченного опорного вектора ( $i_{k x - U n \lim}^{*}$ , $i_{k y - U n \lim}^{*}$ ) тока для каждого вектора напряжения фильтрующей шины от регулятора, ограничения величины каждого неограниченного опорного вектора тока и отправки ограниченного опорного вектора ( $i_{k x}^{*}$ , $i_{k y}^{*}$ ) тока в четвертое средство (15).

3. Компоновка по п.1, отличающаяся тем, что каждый блок (10) управления для соответствующего преобразователя (1-3) дополнительно содержит седьмое средство (19), сконфигурированное с возможностью отправки упреждающего сигнала, представляющего собой ток нагрузки, в восьмое средство (20), сконфигурированное с возможностью суммирования выходного сигнала от регулятора (14) таким образом, чтобы получить опорный вектор тока для каждого вектора (ν_fx, ν_fy) напряжения фильтрующей шины.

4. Компоновка по любому из предыдущих пп.1-3, отличающаяся тем, что каждое первое средство (11) сконфигурировано с возможностью получения векторов напряжения фильтрующей шины в соответствии с системой d-q координат, а также тем, что каждое четвертое средство (15) включает в себя контроллер тока в d-q координатах.

5. Компоновка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что каждое первое средство (11) сконфигурировано с возможностью получения векторов напряжения фильтрующей шины в соответствии с системой α-β координат, а также тем, что каждое четвертое средство (15) включает в себя контроллер тока в α-β координатах.

6. Компоновка по любому из предыдущих пп.1-3, отличающаяся тем, что она содержит фильтр (24), расположенный между первым средством и третьим средством для сглаживания векторов напряжения фильтрующей шины до достижения ими третьего средства (13).

7. Способ подачи электрической энергии в нагрузку (8) через фильтрующую шину (4) посредством, по меньшей мере, двух преобразователей (1-3) источников напряжения, подключенных параллельно к фильтрующей шине (4) через катушки (5-7) индуктивности и сконфигурированных с возможностью совместной работы на нагрузку, в котором напряжение фильтрующей шины регулируют при сохранении динамического управления током от каждого преобразователя, при этом способ содержит этапы, выполняемые для каждого преобразователя, на которых:
1) создают из напряжения (ν_f) фильтрующей шины два перпендикулярных взаимно пересекающихся вектора (ν_fx, ν_fy) напряжения фильтрующей шины,
2) создают для каждого из двух векторов напряжения фильтрующей шины опорный вектор ( $ν_{f x}^{*}$ , $ν_{f y}^{*}$ ) напряжения фильтрующей шины,
3) суммируют каждый вектор (ν_fx, ν_fy) напряжения фильтрующей шины со связанным с ним опорным вектором ( $ν_{f x}^{*}$ , $ν_{f y}^{*}$ ) напряжения фильтрующей шины,
4) обрабатывают результат суммирования с получением опорного вектора ( $i_{k x - U n \lim}^{*}$ , $i_{k y - U n \lim}^{*}$ ) тока для каждого вектора (ν_fx, ν_fy) напряжения фильтрующей шины,
5) управляют каждым преобразователем с привлечением токового управления на основе опорного вектора тока для получения от каждого преобразователя двух перпендикулярных взаимно пересекающихся друг с другом векторов (i_kx, i_ky) тока,
отличающийся тем, что он содержит дополнительный этап, на котором
6) умножают каждый вектор (i_kx, i_ky) тока или опорный вектор ( $i_{k x - U n \lim}^{*}$ , $i_{k y - U n \lim}^{*}$ , $i_{k x}^{*}$ , $i_{k y}^{*}$ ) тока на коэффициент (D_pri) ослабления, общий для всех векторов тока или опорных векторов тока, а также тем, что на этапе 3) результат этого умножения вычитают из соответствующего опорного вектора ( $ν_{f x}^{*}$ , $ν_{f y}^{*}$ ) напряжения фильтрующей шины.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что на этапе 4) неограниченный опорный вектор ( $i_{k x - U n \lim}^{*}$ , $i_{k y - U n \lim}^{*}$ ) тока является первым, полученным для каждого вектора напряжения фильтрующей шины, после чего производят ограничение величины каждого неограниченного опорного вектора тока.

9. Способ по п.7, отличающийся тем, что он содержит дополнительный этап, на котором
7) получают упреждающий сигнал, представляющий собой ток нагрузки, а также тем, что на этапе 4) этот упреждающий сигнал используют для получения опорного вектора тока для каждого вектора напряжения фильтрующей шины.

10. Способ по любому из пп.7-9, отличающийся тем, что на этапе 1) два перпендикулярных взаимно пересекающихся вектора напряжения фильтрующей шины получают в соответствии с системой d-q координат, а также тем, что на этапе 5) токовое управление является токовым управлением в d-q координатах.

11. Способ по любому из пп.7-9, отличающийся тем, что на этапе 1) два перпендикулярных взаимно пересекающихся вектора напряжения фильтрующей шины получают в соответствии с системой α-β координат, а также тем, что на этапе 5) токовое управление является токовым управлением в α-β координатах.

12. Применение компоновки по любому из пп.1-6 для подачи электрической энергии, по меньшей мере, от двух преобразователей источника напряжения на берегу на один или несколько кораблей, подключенных к фильтрующей шине.

13. Применение компоновки по любому из пп.1-6 для подачи электрической энергии, по меньшей мере, от двух преобразователей источника напряжения на одну или несколько микросетей, подключенных к фильтрующей шине.

Изобретение относится к области электротехники. Многофазной электрической машиной (30) управляют при помощи, по меньшей мере, двух параллельных многофазных инверторов (101, 102), при этом каждый инвертор содержит ветви (101a, 101b, 101c; 102a, 102b, 102c) в количестве, равном числу фаз электрической машины, и инверторами управляют посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Dc/dc-преобразователь // 2531375

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и является DC/DC-преобразователем с трансформаторной связью между источником питания и нагрузкой. Технический результат заключается в повышении эффективности и надежности заявленного устройства.

Адаптивный регулятор сварочного тока // 2529871

Изобретение относится к области электротехники, а именно к сварочному оборудованию, в частности к управлению сварочными инверторами. Технический результат заключается в снижении дисперсии силового тока и снижении обрыва дуги и технологических коротких замыканий.

Трехфазный источник бесперебойного питания большой мощности // 2529017

Изобретение относится к трехфазному источнику бесперебойного питания. Технический результат заключается в осуществлении заявленного изобретения без использования ступенчатого изменения в работе двух преобразователей электроэнергии так, чтобы на нагрузку могла подаваться стандартная трехфазная электроэнергия.

Система преобразования мощности // 2525863

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для преобразования подведенной электрической мощности в выходные мощности во множестве различных фаз.

Выпрямитель переменного напряжения // 2525608

Изобретение относится к электронике, в частности к средствам выпрямления переменного электрического напряжения. Целью изобретения является увеличение значения постоянного напряжения, генерируемого устройством.

Выпрямитель переменного напряжения // 2525171

Выпрямитель переменного напряжения // 2525169

Статический преобразователь частоты и подмодуль статического преобразователя частоты для зарядки или разрядки накопителя энергии // 2524363

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.

Многоуровневый преобразователь напряжения // 2523332

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

Многоуровневый повышающий преобразователь постоянного напряжения в трехфазное промышленной частоты // 2537506

Изобретение относится к преобразовательной технике, широко применяемой, например, в солнечной энергетике. Технический результат заявляемого решения - улучшение массогабаритных показателей и расширение функциональных возможностей достигается за счет обеспечения работы на трехфазную нагрузку и совместной работы с трехфазной сетью путем выполнения многоуровневого повышающего трехфазного преобразователя, содержащего общий источник постоянного напряжения, например в виде солнечной батареи, однофазный мостовой автономный инвертор, к выходу которого подключен дополнительно введенный трехфазный преобразователь частоты ячейкового типа, состоящий из высокочастотного повышающего однофазного многообмоточного трансформатора, однофазных выпрямительно-инверторных ячеек, соединенных с вторичными обмотками трансформатора, системы управления, датчиков тока, напряжения и задатчика выходного напряжения промышленной частоты. Введения согласующего трансформатора промышленной частоты. Количество уровней в синусоиде выходного напряжения определяется количеством однофазных выпрямительно-инверторных ячеек в преобразователе частоты. 1 з.п. ф-лы,3 ил.

Способ управления прямым преобразователем и устройство для его осуществления // 2537963

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.

Способ фазового управления тиристорными преобразователями, одновременно работающими на индивидуальные нагрузки // 2539323

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на электроподвижном составе переменного тока. Технический результат - увеличение угла задержки импульсов до 18 эл. градусов в средней части полупериода напряжения и уменьшение максимальной мощности полной нагрузки тиристорных преобразователей. В способе фазового управления двумя или более тиристорными преобразователями, одновременно работающими на индивидуальные нагрузки и питаемыми от одной сети переменного тока, импульсы разных преобразователей подают со сдвигом между собой на угол Δα, который выбирается равным максимальному Δαmax, если импульсы управления находятся в средней части полупериода сетевого напряжения, плавно увеличивается от нуля до Δαmax в области от 0 эл. градусов сетевого напряжения между прямыми Δα=α*Δαmax/18 и Δα=α*Δαmax/54, где α - угол выдачи первого импульса управления, эл. градусов, и плавно уменьшается от Δαmax до нуля при углах управления, приближающихся к 180 эл. градусам между прямыми Δα=(180-α)*Δαmax/18 и Δα=(180-α)*Δαmax/54.Угол Δαmax выбирается в пределах 1-18 эл. град. 1 ил.

Мостовой автогенераторный преобразователь напряжения // 2540785

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к нерегулируемым преобразователям постоянного напряжения в переменное. Технический результат заключается в снижении потери мощности на транзисторах мостового автогенераторного преобразователя напряжения и повышение его надежности за счет того, что в мостовом автогенераторном преобразователе напряжения используется вторичная обмотка трансформатора для построения источника насыщения транзисторов. Технический результат достигается за счет мостового автогенераторного преобразователя напряжения с источником насыщения транзисторов, содержащего первый, второй, третий и четвертый транзисторы и их коллекторы, эмиттеры первого и второго транзисторов, резисторы, трансформатор, фильтрующий конденсатор и шину источника питания. 1 ил.

Сварочный источник питания с цифровым управлением рабочим циклом // 2540952

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в импульсном сварочном источнике питания. Техническим результатом является обеспечение быстрого реагирования на быстро происходящие события в сварочной дуге, возникающие с интервалами времени менее 1 мс. Сварочный источник питания включает в себя схему преобразования мощности, выполненную с возможностью приема мощности от первичного источника питания, один или более силовых полупроводниковых переключателей для прерывания мощности от первичного источника питания и преобразование прерываемой мощности в выходную мощность сварки, цифровой контроллер с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) со схемой управления вентилем, которая генерирует выходной ШИМ-сигнал, который управляет переключением одного или более силовых полупроводниковых переключателей. Выходной ШИМ-сигнал включает в себя рабочий цикл, скорректированный с учетом одного или более источников ошибки в сварочной системе. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 12 ил.

Устройство защиты инвертора от перегрузки по мощности // 2542346

Изобретение относится к электротехнике и реализует простой и универсальный способ контроля и защиты инвертора от перегрузок как по активной, так и по полной мощности, что обеспечивает безопасность его эксплуатации без ограничения мощностных возможностей инвертора. Технический результат заключается в защите устройства от перегрузки, его малых габаритах и весе, его высокой надежности и удобстве эксплуатации. Для этого заявленное устройство содержит источник постоянного напряжения, инвертор, датчики выходного тока и напряжения, нагрузку, блок контактора с контактами между источником постоянного напряжения и инвертором, дополнительно снабжено двумя аналоговыми перемножителями, двумя выпрямителями, фильтром нижних частот, двумя компараторами, элементом ИЛИ, таймером и элементом запрета. 1 ил.

Система электропривода транспортного средства // 2543442

Изобретение относится к силовым преобразователям для транспортных средств. Преобразователь питания в системе электропривода транспортного средства содержит источник электропитания, электрогенератор и силовой преобразователь постоянного тока, электрически соединенный с источником электропитания и электрогенератором. Индуктор и первый переключатель расположены на различных параллельных линиях тока, соединяющих источник электропитания и электрогенератор. Преобразователь питания также содержит второй и третий переключатели, причем первый переключатель подключен между индуктором и вторым переключателем, а силовой преобразователь постоянного тока повышает или понижает входное напряжение при выборочном замыкании или размыкании второго и третьего переключателей. Достигается упрощение конструкции преобразователя. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Многослойная шина для силового преобразователя и силовой преобразователь // 2546979

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.

Способ управления преобразовательной схемой и устройство для его осуществления // 2547448

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.

Автономный инвертор напряжения // 2549206

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано, например, в системах регулируемого электропривода переменного тока и в системах вторичного электропитания. Технический результат заключается в разработке автономного инвертора напряжения, позволяющего снизить потери мощности за счет обеспечения минимального сопротивления цепи, по которой протекает ток каждой фазы, при сохранении низкого уровня высших гармоник напряжения на фазах двигателя. Для этого заявленное устройство содержит первый электрический мост из трех параллельно соединенных полумостов, выполненных из нескольких последовательно соединенных транзисторов, зашунтированных обратными диодами, второй шестиплечевой электрический мост, представляющий собой три параллельно соединенных полумоста, выполненных из двух последовательно соединенных пар транзисторов, каждая из которых состоит из двух соединенных разноименными силовыми выводами транзисторов, и делитель напряжения из трех последовательно соединенных конденсаторов. Первый и четвертый выходы делителя напряжения подключены к входам первого электрического моста, а второй и третий его выходы - к входам второго электрического моста. Выходы одноименных полумостов первого и второго мостов соединены между собой и подключены к соответствующей фазе двигателя. 1 ил.