Упрощенный способ управления преобразователем трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение

Авторы патента:


Упрощенный способ управления преобразователем трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение
Упрощенный способ управления преобразователем трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение
Упрощенный способ управления преобразователем трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение
Упрощенный способ управления преобразователем трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение
Упрощенный способ управления преобразователем трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение
Упрощенный способ управления преобразователем трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение
Упрощенный способ управления преобразователем трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение
Упрощенный способ управления преобразователем трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение

 


Владельцы патента RU 2606401:

ЛАБИНАЛЬ ПАУЭР СИСТЕМЗ (FR)

Изобретение относится к электротехнике, а именно к упрощенному способу управления преобразователем входного n-фазного переменного напряжения в выходное постоянное напряжение, при этом каждая фаза входного переменного напряжения связана с одним выключателем (1, 2, 3) преобразователя. Способ включает в себя следующие этапы: (а) - этап определения знаков j характеристических напряжений (Va, Vb, Vc, Va-Vb, Vb-Vc, Va-Vc, Va+20°, Vb+20°, Vc+20°, Va-20°, Vb-20°, Vc-20°); (b) - этап определения контрольной комбинации (C1-C12, С1-С18), которой соответствуют знаки j характеристических напряжений (Va, Vb, Vc, Va-Vb, Vb-Vc, Va-Vc, Va+20°, Vb+20°, Vc+20°, Va-20°, Vb-20°, Vc-20°), посредством сравнения знаков этих j характеристических напряжений с данными контрольной таблицы; (с) - этап размыкания каждого выключателя в течение заранее определенного времени разомкнутого состояния (t1, t2, t3) в зависимости от контрольной комбинации (С1-С12, С1-С18), идентифицированной на этапе (b). Технический результат состоит в упрощении алгоритма управления преобразователем. 7 з.п. ф-лы, 13 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способу управления преобразователем трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

На фиг. 1 представлен преобразователь типа «трехфазного понижающего», который позволяет преобразовать трехфазное переменное напряжение в постоянное напряжение. Этот преобразователь содержит три выключателя 1, 2, 3, с которыми связана каждая из фаз 4, 5, 6 трехфазного переменного напряжения. Три выключателя 1, 2, 3 соединены между собой параллельно. Трехфазный понижающий преобразователь содержит также диод 7 свободного хода, антипараллельно соединенный с шиной постоянного тока, а также выходной фильтр 8, содержащий две катушки индуктивности 9, 10 и конденсатор 11.

Диод свободного хода обеспечивает непрерывность прохождения тока при размыкании выключателей монтажной схемы. Это необходимо, когда в катушках индуктивности циркулирует ток, что происходит в данном случае, так как нельзя внезапно отключать ток в катушке индуктивности.

Как правило, чтобы управлять таким преобразователем, в известных решениях предложено измерять напряжения и токи на входе каждого выключателя 1, 2, 3, а также напряжение и ток на выходе преобразователя и использовать контуры регулирования, позволяющие регулировать среднее время проводимости выключателей 1, 2, 3 в зависимости от входных и выходных напряжений и токов.

Такие способы обеспечивают хороший контроль выходного напряжения. Кроме того, они позволяют регулировать уровень постоянного напряжения. Они позволяют также контролировать включение преобразователя под напряжение при ограничении толчка тока.

Однако эти способы являются очень сложными и требуют наличия множества датчиков.

Кроме того, способы автоматического регулирования напряжений с токами в известных способах являются очень сложными и требуют очень сложных программных средств управления и очень точных датчиков напряжений и токов.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение призвано устранить недостатки известных решений и предложить способ управления преобразователем трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение, который является более простым, чем известные способы.

Изобретение призвано также предложить упрощенный способ управления преобразователем трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение, но который имеет допустимые характеристики, то есть который позволяет обеспечить правильное преобразование трехфазного переменного напряжения в постоянное и позволяет отводить токи в переменную сеть, гармоническое содержание которой соответствует стандартам электрических сетей.

В связи с этим первым объектом изобретения является способ управления преобразователем входного n-фазного переменного напряжения в выходное постоянное напряжение, при этом каждая фаза входного переменного напряжения связана с одним выключателем преобразователя, при этом способ включает в себя следующие этапы:

- (а) этап определения знаков j характеристических напряжений;

- (b) этап определения контрольной комбинации, которой соответствуют знаки j характеристических напряжений, посредством сравнения знаков этих j характеристических напряжений с данными контрольной таблицы;

- (с) этап размыкания каждого выключателя в течение заранее определенного времени размыкания в зависимости от контрольной комбинации, идентифицированной на этапе (b).

Таким образом, заявленный способ представляет особый интерес, так как вместо автоматического регулирования в реальном времени выключателей в зависимости от напряжений и токов, измеряемых на входе и на выходе преобразователя, в рамках заявленного способа можно лишь измерить достаточно точно характеристические напряжения для определения знака этих характеристических напряжений. Способ определяет контрольную комбинацию, которой соответствуют знаки этих j характеристических напряжений.

Затем в зависимости от идентифицированной контрольной комбинации управляют временем размыкания или циклическими отношениями выключателей.

Таким образом, способ является намного более простым, чем известные способы, прежде всего, потому что измерение характеристических напряжений может быть не настолько точным, чем в известных способах, так как в точном значении напряжения нет необходимости: необходимо только знание его знака.

Кроме того, заявленный способ является более простым, чем известные способы, так как в отличие от известных способов в заявленном способе больше нет необходимости в измерении силы тока фаз переменного напряжения на входе преобразователя. Напряжение и ток выходного напряжения тоже можно не измерять.

Кроме того, нет необходимости в регулировании времени размыкания выключателей в каждый момент t в зависимости от амплитуды напряжений и измеряемых значений силы тока. Наоборот, время размыкания выключателей является заранее определенным, и данной контрольной комбинации всегда соответствуют одни и те же значения времени размыкания каждого из выключателей.

Способ управления в соответствии с изобретением может также содержать один или несколько нижеследующих признаков, взятых отдельно или в любых технически возможных комбинациях.

Предпочтительно контрольная таблица содержит i различных контрольных комбинаций. Так, предпочтительно контрольная таблица содержит определенное число контрольных комбинаций, так что j знаков характеристических напряжений сравнивают с данными контрольной таблицы, чтобы определить контрольную комбинацию, которой соответствует комбинация j знаков характеристических напряжений.

Иначе говоря, каждая контрольная комбинация характеризуется совокупностью j знаков характеристических напряжений, следовательно, после определения j знаков характеристических напряжений эти j контрольных знаков сравнивают с данными контрольной таблицы, чтобы определить, какой контрольной комбинации соответствуют эти j знаков характеристических напряжений.

Предпочтительно j равно i/2. Действительно, j следует выбирать таким образом, чтобы число знаков характеристических напряжений было таким, при котором каждая комбинация j знаков характеристических напряжений соответствует одной и только одной контрольной комбинации из контрольной таблицы.

Согласно различным предпочтительным вариантам выполнения, i может быть равно 12 или 18, если n равно 3. Действительно, как будет подробнее пояснено ниже в описании, по меньшей мере, одного варианта выполнения, в случае, когда выбирают 12 или 18 контрольных комбинаций, исключительно легко определить совокупность знаков характеристических напряжений таким образом, чтобы одна совокупность характеристических знаков соответствовала одной и только одной контрольной комбинации.

Вместе с тем, специалист может легко адаптировать способ для случая, когда i равно другому числу. Как правило, чем больше i, тем точнее способ управления.

Предпочтительно i является кратным числу фаз n входного переменного напряжения.

Согласно варианту выполнения, во время этапа (а) определяют следующие шесть знаков:

- знак напряжения каждой из фаз;

- знак разности между двумя из напряжений фаз.

Таким образом, в этом варианте выполнения, который соответствует случаю, когда существует двенадцать контрольных комбинаций, определяют знак напряжений фаз, а также знак их разностей.

Согласно варианту выполнения, во время этапа (а) определяют следующие девять знаков:

- знак напряжения каждой из фаз;

- знак напряжения каждой из фаз, смещенной на +20°;

- знак напряжения каждой из фаз, смещенной на -20°.

При напряжении U(t) с периодом Т «напряжением со сдвигом фазы на +20°» называют напряжение, равное U(t+T/18). Точно так же, при напряжении U(t) с периодом Т «напряжением со сдвигом фазы на -20°» называют напряжение, равное U(t-T/18).

Этап (а) определения знака j характеристических напряжений предпочтительно является этапом измерения знака этих j напряжений. Иначе говоря, предпочтительно этот этап (а) является этапом измерения значения каждого из характеристических напряжений, этот этап измерения должен быть достаточно точным только для обеспечения определения знака этих j напряжений.

Предпочтительно эта контрольная комбинация является характерной для одного интервала времени.

Каждый интервал времени предпочтительно соответствует части периода входного переменного напряжения.

Предпочтительно все интервалы времени имеют одинаковую длительность, если электрическая сеть является сбалансированной.

Предпочтительно способ повторяют один раз в каждый интервал времени, что позволяет упростить его по сравнению с известными способами, которые необходимо осуществлять непрерывно.

Предпочтительно способ управления является способом управления преобразователем типа «трехфазного понижающего». Такой преобразователь описан, например, в документе под названием “Comprehensive Design of a Three-Phase Three-Switch Buck-Type PWM Rectifier” авторов Thomas Nussbaumer, Member, IEEE, Martina Baumann, and Johann W.Kolar, Senior Member, IEEE, IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, VOL. 22, NO. 2, MARCH 2007.

Предпочтительно способ управления является способом управления преобразователем типа «повышающего». Такой преобразователь описан, например, в документе под названием “Space Vector Based Analysis of the Variation and Control of the Neutral Point Potential of Hysteresis Current Controlled Three-Phase/Switch/Level PWM Rectifier Systems”, O H A N NW. KOLAR,U WED ROFENIKF,R ANZC. ZACH, Technical University Vienna, Power Electronics Section 359.5, Gusshausstrasse 27, Vienna A-1040, Austria/Europe, IEEE Catalogue No.95ТН8025 0-7803-2423-41951$4.oOO1995 IEEE.

Для применения заявленного способа предварительно необходимо составить контрольную таблицу. В этом документе «контрольной таблицей» называют контрольные данные, записанные в память, с которыми сравнивают знаки, определенные на этапе (а), чтобы идентифицировать контрольную комбинацию, которой соответствуют эти знаки. Каждой контрольной комбинации соответствует заранее определенное время размыкания или циклическое отношение выключателей.

Таким образом, для применения заявленного способа контрольная таблица должна быть уже составлена.

Для этого можно, например, выполнить шаблон, в котором одновременно регистрируют напряжения n фаз. Затем этот шаблон разбивают на i интервалов времени.

После этого идентифицируют j характеристических напряжений таким образом, чтобы каждому интервалу времени соответствовала одна и только одна комбинация знаков характеристических напряжений. Кроме того, для каждого интервала времени определяют среднее время размыкания или среднее циклическое отношение каждого из выключателей таким образом, чтобы при применении этого среднего времени размыкания или этих средних циклических отношений во время каждого интервала времени на выходе преобразователя получать постоянное напряжение.

Выполненная таким образом контрольная таблица содержит i интервалов времени, при этом каждый интервал времени характеризуется единственной комбинацией j знаков характеристических напряжений. Кроме того, с каждым интервалом времени связывают заранее определенное время размыкания или заранее определенное циклическое отношение для каждого из выключателей.

Следовательно, после выполнения такой контрольной таблицы в заданный момент t определяют j знаков характеристических напряжений для переменного напряжения на входе преобразователя, затем их сравнивают с j знаками характеристических напряжений из контрольной таблицы, чтобы определить контрольную комбинацию, которой соответствуют эти j контрольных знаков. После определения контрольной комбинации выключатели размыкают на заранее определенную длительность, которая соответствует этой контрольной комбинации.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Другие отличительные признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - схематичный вид преобразователя из семейства понижающих, который преобразует трехфазное переменное напряжение в постоянное напряжение и к которому применяют способ управления в соответствии с изобретением.

Фиг. 2 - выключатель, который может входить в состав преобразователя, показанного на фиг. 1, вместо выключателей 1-3, показанных на фиг. 1.

Фиг. 3 - схематичный вид шаблона, позволяющего выполнить контрольную таблицу, используемую в рамках способа управления согласно варианту выполнения изобретения, в котором используют 12 контрольных комбинаций.

Фиг. 4 - схематичный вид знаков шести контрольных характеристических напряжений, используемых в рамках способа согласно варианту выполнения, показанному на фиг. 3.

Фиг. 5 - схема изменения во времени шести характеристических напряжений, связанных с преобразователем, показанным на фиг. 1.

Фиг. 6 - схематическое представление средних длительностей размыкания выключателей преобразователя, показанного на фиг. 1, в течение отрезка времени.

Фиг. 7 - схематичный вид понижающего преобразователя входного трехфазного переменного напряжения в выходное постоянное напряжение, в котором применяют способ управления в соответствии с изобретением.

Фиг. 8 - схематичный вид шаблона, позволяющего получить контрольную таблицу, используемую в рамках способа управления согласно варианту выполнения изобретения, в котором используют 18 контрольных комбинаций.

Фиг. 9 - схематичный вид знаков девяти контрольных характеристических напряжений, используемых в рамках способа согласно варианту выполнения, показанному на фиг. 8.

Фиг. 10 - схема изменения во времени девяти характеристических напряжений, связанных с преобразователем, показанным на фиг. 1.

Фиг. 11 - схематичный вид преобразователя.

Фиг. 12 - схематичный вид повышающего преобразователя.

Фиг. 13 - схематичный вид понижающего преобразователя.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ, ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ, ОДНОГО ВАРИАНТА ВЫПОЛНЕНИЯ

На фиг. 1 показан преобразователь, позволяющий преобразовывать входное трехфазное переменное напряжение в выходное постоянное напряжение. На фиг. 11 показан символ преобразователя. Показанный на фиг. 1 преобразователь называют «понижающим трехфазным преобразователем». Способ управления можно применять, например, для этого преобразователя. На фиг. 13 представлена принципиальная схема понижающего преобразователя, для которого можно применить изобретение.

Вместе с тем, изобретение не ограничивается преобразователем этого типа. Заявленный способ управления можно, например, применять для преобразователей типа «повышающих». На фиг. 12 представлена принципиальная схема повышающего преобразователя. Кроме того, изобретение не ограничивается преобразователями трехфазного напряжения, и его можно применять для преобразователей n-фазных напряжений в постоянное напряжение.

Показанный на фиг. 1 преобразователь содержит три выключателя 1, 2, 3, с которыми соединена каждая из фаз 4, 5, 6 входного трехфазного переменного напряжения. Три выключателя 1, 2, 3 соединены между собой параллельно. Трехфазный понижающий преобразователь содержит также диод 7 свободного хода, антипараллельно соединенный с шиной постоянного тока, а также выходной фильтр 8, содержащий две катушки индуктивности 9, 10 и конденсатор 11.

В варианте выполнения, представленном на фиг. 1, каждый выключатель 1, 2, 3 содержит четыре диода и транзистор. Транзистор может быть транзистором типа IGBT, MOSFET, FET.

Однако заявленный способ управления можно также применять для преобразователя n-фазного переменного напряжения в выходное постоянное напряжение, который имеет другой состав. Так, показанные на фиг. 1 выключатели можно заменить другими выключателями, например, выключателями, похожими на показанный на фиг. 2.

Далее со ссылками на фиг. 3-6 следует подробное описание способа управления преобразователем входного трехфазного переменного напряжения в выходное постоянное напряжение согласно первому варианту выполнения изобретения.

Прежде всего, до применения способа управления необходимо получить контрольную таблицу. Для этого в данном варианте выполнения измеряют и/или регистрируют напряжения Va, Vb, Vc на входе преобразователя в зависимости от времени t в течение периода Т.

В этом варианте выполнения этот период Т разбивают на i=12 интервалов времени Т1-Т12. Вместе с тем, этот период можно также разделить на другое число интервалов времени. Предпочтительно число интервалов времени i должно быть кратным числу фаз n входного переменного напряжения. Так, в этом примере число интервалов времени i предпочтительно является кратным 3.

Предпочтительно интервалы времени Т1-Т12 имеют одинаковую длительность, и в данном случае это означает, что каждый интервал времени Т1-Т12 предпочтительно длится Т/12.

Контрольная таблица должна также содержать данные, позволяющие однозначно идентифицировать каждый интервал времени Т1-Т12.

Для этого каждый интервал времени Т1-Т12 характеризуется знаками j контрольных характеристических напряжений. В случае разбивки на 12 интервалов времени каждый интервал времени Т1-Т12 может быть однозначно характеризован знаками следующих шести характеристических напряжений:

- знаком напряжений каждой из фаз Va, Vb, Vc входного переменного напряжения;

- знаком их разностей Va-Vb, Va-Vc, Vb-Vc.

Так, например, если взять интервал Т1, то Va, Vc, Va-Vb и Vc-Va являются положительными, а Vb, Vb-Vc являются отрицательными.

Точно так же в интервале Т2 Va, Va-Vb являются положительными, Vb, Vc, Vc-Va являются отрицательными и Vb-Vc меняет знак. Так же можно поступить для каждого интервала Т3-Т12 и однозначно характеризовать, таким образом, каждый интервал при помощи знаков напряжений Va, Vb, Vc, Va-Vb, Vb-Vc, Vc-Va.

Каждый интервал времени Т1-Т12 сохраняют в контрольной таблице в виде контрольной комбинации С1-С12, которая характеризуется содержащимися в ней данными. Таким образом, каждую контрольную комбинацию С1-С12 можно идентифицировать благодаря содержащимся в ней шести знакам.

Кроме того, с каждой контрольной комбинацией С1-С12 связано заранее определенное циклическое отношение или время размыкания t1, t2, t3 каждого из выключателей 1-3.

Например, с комбинацией С1 связывают:

- заранее определенное время t1 размыкания в 33% для выключателя 1, то есть выключатель 1 будет оставаться разомкнутым в течение средней длительности, равной 33% от Т/12;

- заранее определенное время t2 размыкания в 100% для выключателя 2, то есть выключатель 2 будет оставаться разомкнутым в течение средней длительности, равной 100% от Т/12;

- заранее определенное время t3 размыкания в 66% для выключателя 3, то есть выключатель 3 будет оставаться разомкнутым в течение средней длительности, равной 66% от Т/12.

Таким образом, для каждой контрольной комбинации С1-С12 определяют заданное время размыкания для выключателей 1-3. Эти данные сохраняют в контрольной таблице.

Полученная таким образом контрольная таблица схематично показана на фиг. 3 и 4.

Как только эта контрольная таблица составлена, способ сначала содержит этап (а) определения знаков j характеристических напряжений. На фиг. 4 показано изменение характеристических напряжений Va, Vb, Vc, Va-Vb, Vb-Vc, Va-Vc в зависимости от времени.

В этом примере характеристические напряжения Va, Vb, Vc, Va-Vb, Vb-Vc, Va-Vc измеряют в момент t таким образом, чтобы можно было определить знак этих напряжений. Предпочтительно это измерение знака напряжений Va, Vb, Vc, Va-Vb, Vb-Vc, Va-Vc является измерением значения Va, Vb, Vc, Va-Vb, Vb-Vc, Va-Vc, которое является достаточно точным настолько, чтобы определить знак каждого из этих напряжений. Такие измерения хорошо известны специалистам.

Затем способ содержит этап (b) определения контрольной комбинации, которой соответствуют знаки j характеристических напряжений, посредством сравнения знаков этих j характеристических напряжений с данными из контрольной таблицы.

Так, если на этапе (а) для Va, Vb, Vc, Va-Vb, Vb-Vc, Va-Vc были идентифицированы следующие знаки: {+, -, -, +, -, -}, то из контрольной таблицы следует, что речь идет о контрольной комбинации С3 и о текущем интервале времени Т3.

Затем способ содержит этап (с) размыкания каждого выключателя 1, 2, 3 в течение заранее определенного времени размыкания t1, t2, t3 в зависимости от контрольной комбинации С3, идентифицированной на этапе (b). В частности, с контрольной комбинацией С3 связаны следующие значения времени размыкания: {t1=100% T/12, t2=66% T/12, t3=33% T/12}. Это соответствует фиг. 6.

На фиг. 6 схематично показаны эти значения времени размыкания t1-t3, которые применяют в течение интервала времени Т1.

Так, с каждой комбинацией С1-С12 связана совокупность циклических отношений размыкания выключателей 1-3, что позволяет упростить способ управления по сравнению с известными способами.

Была предложена тройка циклических отношений {33%, 66%, 100%}, так как наличие циклического отношения 100% в тройке позволяет оптимизировать потери, связанные с отсеканием. Выключатели при этом циклическом отношении 100% проводят непрерывно в течение отрезка времени.

Под «циклическим отношением» следует понимать принцип отсечения электрических величин на высокой частоте при помощи выключателей, чтобы реализовать необходимое регулирование в «среднем» значении термина.

Далее со ссылками на фиг. 7-10 следует описание способа управления согласно другому варианту выполнения. В рамках этого способа управления используют разделение периода Т входного напряжения на 18 интервалов времени Т1-Т18, а не на 12 интервалов времени, как в варианте, описанном со ссылками на фиг. 1-6.

Преобразователь, для которого можно применить этот способ управления, показан на фиг. 7. Этот преобразователь может быть идентичным с преобразователем, показанным на фиг. 1, но предпочтительно он дополнительно содержит средства 12 генерирования характеристических напряжений.

Как было указано выше, сначала составляют контрольную таблицу. Эта контрольная таблица схематично представлена на фиг. 8 и 9.

Для этого сначала регистрируют напряжения трех фаз входного переменного напряжения в течение периода, как показано на фиг.8. Полученный таким образом шаблон делят на 18 интервалов времени Т1-Т18. Предпочтительно эти интервалы времени Т1-Т18 имеют одинаковую длительность.

Как было указано выше, необходимо иметь возможность однозначно характеризовать каждый интервал времени Т1-Т18 при помощи комбинации знаков j характеристических напряжений.

В данном варианте выполнения для этого выбирают знаки следующих девяти характеристических напряжений:

- напряжения каждой из фаз входного переменного напряжения Va, Vb, Vc;

- напряжения каждой из фаз входного переменного напряжения, смещенные по фазе на +20°: Va+20°, Vb+20°, Vc+20°;

- напряжения каждой из фаз входного переменного напряжения, смещенные по фазе на -20°: Va-20°, Vb-20°, Vc-20°.

Как показано на фиг. 9, знаки этих девяти характеристических напряжений позволяют дискриминировать 18 интервалов времени Т1-Т18, так как каждый интервал времени характеризуется единственной комбинацией этих 9 контрольных знаков.

Для получения напряжений Va+20°, Vb+20°, Vc+20°, Va-20°, Vb-20°, Vc-20° преобразователь управления предпочтительно содержит средства 12 генерирования характеристических напряжений. Эти средства 12 генерирования выдают сигналы - «отображение» электрической сети, смещенные во времени (с опережением и с задержкой). Если представить электрическую сеть в виде векторов, то для каждого простого напряжения (Va, Vb, Vc) получают напряжение, смещенное на +20° и -20°. Монтажная схема, предложенная для реализации этой функции перехода от {Va, Vb, Vc} к {Va, Vb, Vc, Va+20, Vb+20, Vc+20, Va-20, Vb-20, Vc-20} представляет собой, например, автотрансформатор сигнала. Речь идет об электромагнитном элементе, который содержит три стержня и девять обмоток.

Таким образом, каждый интервал времени Т1-Т18 представлен в контрольной таблице контрольной комбинацией С1-С18, которая характеризуется содержащимися в ней девятью знаками.

Кроме того, контрольная таблица содержит также циклические отношения или длительности размыкания каждого выключателя 1, 2, 3, которые определены заранее и связаны с каждой комбинацией С1-С8 из контрольной таблицы.

В этом примере выбирают, например, следующие циклические отношения {14%, 86%, 72%} для контрольной комбинации С1 и три циклических отношения, взятых в следующей совокупности {14%, 50%, 72%, 86%, 100%} для других контрольных комбинаций. Вместе с тем, такие циклические отношения приведены только в качестве примера, и специалист легко может адаптировать заявленный способ к другим циклическим отношениям.

После получения контрольной таблицы, как и в предыдущем варианте выполнения, способ содержит следующие этапы:

Процедура, которой нужно следовать, чтобы заставить работать преобразователь:

- измеряют характеристические напряжения Va, Vb, Vc, Va+20°, Vb+20°, Vc+20°, Va-20°, Vb-20°, Vc-20° с точностью, достаточной только для идентификации их знаков; изменение этих напряжений в зависимости от времени показано на фиг. 10;

- определяют знаки этих напряжений;

- идентифицируют, какой комбинации С1-С18 соответствуют эти девять знаков напряжений, и, следовательно, знают в каком интервале времени находятся;

- к выключателям применяют заранее определенные циклические отношения.

Способ в соответствии с изобретением представляет особый интерес, так как он является намного более простым, чем известные способы, поскольку:

- он не требует высокой точности при измерении величин, так как используют знаки напряжений электрической сети вместо изменения амплитуд в зависимости от времени;

- он не требует измерения параметров, связанных с выходным напряжением с токами входного напряжения;

- он не требует наличия контура регулирования.

Естественно, изобретение не ограничивается описанными и представленными на фигурах вариантами выполнения, и можно предусмотреть их версии, не выходя за рамки изобретения. В частности, можно выбирать другие циклические отношения, другие характеристические напряжения, другие интервалы времени…

Кроме того, изобретение можно применять для других преобразователей, отличных от преобразователей, показанных на чертежах.

1. Способ управления преобразователем входного n-фазного переменного напряжения в выходное постоянное напряжение, при этом каждая фаза входного переменного напряжения связана с одним выключателем (1, 2, 3) преобразователя, при этом способ включает в себя следующие этапы:

- (а) этап определения знаков j характеристических напряжений (Va, Vb, Vc, Va-Vb, Vb-Vc, Va-Vc, Va+20°, Vb+20°, Vc+20°, Va-20°, Vb-20°, Vc-20°);

- (b) этап определения контрольной комбинации (С1-С12, Cl-С18), которой соответствуют знаки j характеристических напряжений (Va, Vb, Vc, Va-Vb, Vb-Vc, Va-Vc, Va+20°, Vb+20°, Vc+20°, Va-20°, Vb-20°, Vc-20°), посредством сравнения знаков этих j характеристических напряжений с данными контрольной таблицы, при этом упомянутая контрольная таблица содержит число i разных контрольных комбинаций (С1-С12, С1-С18), при этом число i является кратным числу фаз n входного переменного напряжения, кроме того, j характеристических напряжений включают в себя первую совокупность входных переменных напряжений и вторую совокупность характеристических напряжений, при этом каждое из характеристических напряжений этой второй совокупности получают либо путем определения разности входных напряжений, либо путем смещения по фазе входного напряжения;

- (с) этап размыкания каждого выключателя в течение заранее определенного времени разомкнутого состояния (t1, t2, t3) в зависимости от контрольной комбинации (С1-С12, С1-С18), идентифицированной на этапе (b).

2. Способ управления по п. 1, в котором j равно i/2.

3. Способ управления по п. 2, в котором i равно 12.

4. Способ управления по п. 2, в котором i равно 18.

5. Способ управления по п. 3, в котором во время этапа (а) определяют следующие шесть знаков:

- знак напряжения (Va, Vb, Vc) каждой из фаз;

- знак разности между двумя из напряжений фаз (Va-Vb, Vb-Vc, Va-Vc).

6. Способ управления по п. 4, в котором во время этапа (а) определяют следующие девять знаков:

- знак напряжения каждой из фаз (Va, Vb, Vc);

- знак напряжения каждой из фаз, смещенной на +20° (Va+20°, Vb+20°, Vc+20°);

- знак напряжения каждой из фаз, смещенной на -20° (Va-20°, Vb-20°, Vc-20°).

7. Способ управления по одному из предыдущих пунктов, в котором каждая контрольная комбинация (С1-С12, С1-С18) является характерной для одного интервала времени (Т1-Т12, Т1-Т18).

8. Способ управления по предыдущему пункту, в котором каждый интервал времени (Т1-Т12, Т1-Т18) соответствует части периода входного переменного напряжения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и электроники, в частности к вторичным преобразователям переменного тока в постоянное напряжение. Техническим результатом является упрощение конструкции и одновременно увеличение коэффициента полезного действия с увеличением надежности работы устройства в широком диапазоне изменения тока в цепи отбора мощности.

Изобретение относится к области электротехники к устройствам преобразования питания для преобразования питания от источника питания-электросети (201) для питания твердотельной осветительной нагрузки (280).

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания электротехнических установок, например, индукционного нагрева.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления двухкомплектными реверсивными (3-1)-фазными преобразователями на встречно-параллельных вентильных парах с двухсторонней проводимостью тока на принципах цифрового одноканального импульсно-фазового управления.

Изобретение относится к области силовой полупроводниковой техники. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве преобразователя напряжения для питания электрических машин переменного тока. .

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в реверсивных тиристорных преобразователях. .

Изобретение относится к области электротехники, а именно к однофазным мостовым транзисторным инверторам, применяемым в различных источниках питания. .

Изобретение относится к силовой цепи электрического силового преобразователя, который с помощью полупроводниковых устройств преобразует постоянный ток в переменный и переменный ток в постоянный и предназначен для промышленного использования в различных целях, в том числе и на железнодорожном транспорте.

Группа изобретений относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Устройство энергоснабжения для приводных устройств содержит подключение к электрической сети, подключение к промежуточному контуру постоянного напряжения (ZK), выпрямительное устройство, включающее несколько модулей, электрическое соединение для эксплуатации транспортного средства в сети постоянного напряжения.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к полупроводниковым преобразователям параметров электрической энергии и может быть использован в системах управления выпрямителями (В), построенными на базе трансформаторов с вращающимися магнитными полями (ТВМП).

Группа изобретений относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Выпрямительная установка возбуждения (ВУВ) состоит из выпрямительных диодов, IGBT транзисторного модуля и диода для поддержания непрерывности тока возбуждения.

Группа изобретений относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Выпрямительная установка возбуждения (ВУВ) электровоза состоит из выпрямительных диодов, IGBT транзисторного модуля и диода для поддержания непрерывности тока возбуждения.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике. Способ управления многофазным выпрямительным агрегатом осуществляется путем плавного регулирования выпрямленного напряжения, которое осуществляется изменением выходного напряжения трехфазного автономного инвертора напряжения с широтно-импульсной модуляцией, подключенного зажимами переменного тока ко входу низкочастотного фильтра (Г-образного), выходные зажимы которого подключены к первичной обмотке трехфазного согласующего трансформатора, который вторичными фазными обмотками подключен последовательно с сетевой обмоткой преобразовательного трансформатора.

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 преобразовательной техники и может использоваться в системах управления тиристорными выпрямителями, выполненными по трехфазной нулевой схеме.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при создании регулируемых электроприводов постоянного и переменного тока для повышения быстродействия станков, а также на преобразовательных подстанциях для питания электрифицированных железных дорог, в электрометаллургической и химической промышленности для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения и уменьшения содержания высших гармонических составляющих в кривой переменного тока в питающей их трехфазной сети.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при проектировании узлов управления инверторами, входящими в состав систем генерирования энергии переменного тока с жесткими требованиями по электромагнитной совместимости.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при создании регулируемых электроприводов постоянного тока для станков для повышения их быстродействия, для питания электроподвижного транспорта и для питания электрохимических производств.

Изобретение относится к системе электропитания и способу для снабжения нагрузки электроэнергией либо от первого, либо от второго сетевого источника переменного тока, которые подают разные первое и второе напряжения переменного тока.
Наверх