Преобразование энергии переменного тока на входе в энергию переменного тока на выходе, например для изменения напряжения, частоты или числа фаз: .....для преобразования частоты – H02M 5/297

Изобретение относится к области электротехники, к управлению преобразователем, связанным, по меньшей мере, с одним из источников бесперебойного питания. Техническим результатом является устранение искажений из сигнала управления, улучшение работы преобразователя, снижение гармонических искажений и субгармонических колебаний из сигнала управления. В преобразователе частоты и стабилизации напряжения источника бесперебойного питания (ИБП) контролируют и управляют входным сигналом в преобразователе в одном или более из ИБП. Искажение, обусловленное, по меньшей мере, частично напряжением пульсации, может быть удалено из сигнала управления, который управляет входным током в преобразователь. Системы и способы, описанные в материалах настоящей заявки, обеспечивают простой эффективный способ для снижения или устранения одного или более из субгармонического колебания и суммарного гармонического искажения из входного тока преобразователя во время синхронного и асинхронного режимов работы. Преобразователь может включать в себя один или более из выпрямителя и инвертора. 4 н. и 29 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах частотно-токового электропривода в качестве управляемого источника тока, обладающего свойством задавать фазу тока статорных обмоток двигателя изменением угла управления вентилями. В отличие от традиционного исполнения инвертора тока предлагаемая схема выполняется на транзисторных ключах с односторонней проводимостью с подключенным параллельно статорным обмоткам двигателя демпфирующим устройством. Основу устройства составляет полярный конденсатор, участвующий с помощью дополнительных транзисторов в двухэтапном проведении коммутаций фазных токов. В результате достигается эффект плавного изменения токов при ограниченном уровне коммутационных перенапряжений. По сравнению с известными вариантами схема позволяет получить технический результат - уменьшить массогабаритные показатели и устранить накапливание заряда на обкладках демпфирующего конденсатора без рассеивания избыточной энергии коммутации в разрядном резисторе. 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано во вращающихся электрических машинах. Технический результат - обеспечение управления комбинацией коммутирующих элементов с соответствующими траекторией вращающегося момента и магнитной траекторией потока статора, лежащими вне диапазона заданных значений. В способе эксплуатации вращающейся электрической машины электрическая машина фазово соединяется со схемой частотного преобразователя с контуром постоянного напряжения для формирования минимум двух уровней напряжения. Фазы схемы частотного преобразователя связаны с контуром постоянного напряжения путем выбранной комбинации расположения коммутирующих элементов силового полупроводникового ключа. При эксплуатации вращающейся электрической машины, когда комбинации положений коммутирующих элементов с соответствующими траекториями вращающего момента и магнитного потока статора лежат вне диапазона заданных значений, определяют и суммируют максимальные значения из значений отклонения вращающего момента и потока статора за определенное количество L моментов считывания выбирают такую комбинацию положений коммутирующих элементов, при которой сумма максимальных значений является наименьшей. Альтернативно вычисляют сумму значений превышения вращающего момента и сумму значений превышения потока статора за L моментов считывания и выбирают ту комбинацию положений коммутирующих элементов, при которой максимальное значение является наименьшим. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, в инверторах частоты для управления трехфазными двигателями. Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в упрощении схемы и сокращении числа элементов с сохранением минимума мощности потерь в нагрузке. Схема трехфазного преобразователя частоты содержит источник задающих сигналов (1), формирователь сигнала коррекции (2), формирователь линейно изменяющегося сигнала (3), сумматор (4), первый-третий компараторы (5-7), первый-третий инверторы (8-10), драйвер (11), блок силовых ключей (12), блок трехфазной нагрузки (13). Благодаря введению сумматора, прямому соединению выходов источника задающих сигналов с первыми входами компараторов и сложению линейно изменяющегося сигнала с сигналом коррекции преобразователь частоты сохранил способность работы с высокими энергетическими показателями с упрощением его схемы и сокращением девяти элементов. 2 ил.

Способ предназначен для управления преобразователем частоты на основе инвертора напряжения и установленного на сетевом входе 3-фазного мостового выпрямителя, выполненного на транзисторных ключах с двухсторонней проводимостью тока без применения конденсаторного фильтра в звене постоянного тока. Может быть использован для достижения электромагнитной совместимости преобразователя как с питающей сетью, так и с цепью нагрузки. Техническое решение состоит в применении высокочастотной широтно-импульсной модуляции усредненных значений выпрямленного напряжения на основе скалярного принципа управления. Техническим результатом служит повышение энергетических показателей за счет устранения в гармоническом составе выпрямленного напряжения низкочастотной сетевой составляющей при одновременном приближении кривых потребляемого из сети тока к форме сетевых фазных напряжений. 3 ил.

Изобретение относится к преобразователям частоты, в частности к умножителям трансформаторного типа, и может быть использовано в качестве источника питания потребителей тока 400 Гц. Технический результат изобретения - улучшение качества выходного напряжения преобразователя частоты. Преобразователь частоты 50/400 Гц содержит трехфазный трансформатор, на каждом стержне которого расположены четыре первичные обмотки, объединенные в две пары. Обмотки каждой пары соединены последовательно. К свободным концам каждой пары обмоток подключены встречно-параллельно соединенные транзисторы. Общая точка соединения обмоток и общая точка соединения встречно-параллельно соединенных транзисторов подключены к зажимам источника питания, причем первая пара обмоток подключена к фазным зажимам источника питания, а вторая пара обмоток подключена к линейным зажимам источника питания. Сдвиг фаз между фазным напряжением, приложенным к первой паре обмоток, и линейным напряжением, приложенным ко второй паре обмоток, составляет угол /2. От каждой первичной обмотки трансформатора сделан отвод, присоединенный через пару встречно-параллельно соединенных транзисторов к точке присоединения транзисторов соответствующей обмотки к фазе источника питания. Задание системой управления определенных режимов работы транзисторов позволяет формировать из питающего напряжения кривые выходного напряжения частотой 400 Гц и с одинаковыми амплитудами за счет равномерного распределения напряжения по виткам первичных обмоток. 2 ил., 1 табл.

Предложен способ формирования и регулирования высокого напряжения матричного непосредственного преобразователя частоты (НПЧ) каскадного типа с высокочастотной синусоидальной широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), каждый каскад (матрица) которого построен на полностью управляемых ключах IGВТ-модулей с двухсторонней проводимостью по мостовой схеме. Предложенный способ по сравнению со способом, используемом в прототипе, обеспечивает технический результат - повышение к.п.д. и уменьшение массогабаритных показателей за счет исключения блоков с компенсирующими конденсаторами на входных зажимах НПЧ при сохранении высоких параметров качества электроэнергии как со стороны питающей сети, так и на стороне двигательной нагрузки. Указанный технический результат достигается введением естественного спада реактивных (индуктивных) токов в фазах источников питания при их выпрямлении и в фазах электродвигателя при коммутации ключей в режиме формирования и регулирования выходного напряжения методом высокочастотной двуполярной ШИМ. Предложенный способ реализован в программном обеспечении опытного образца матричного НПЧ каскадного типа с высокочастотной синусоидальной ШИМ, предназначенного для регулирования высоковольтного гребного электродвигателя большой мощности в системах электродвижения перспективных крупнотоннажных судов, например, судов ледового плавания и нового поколения ледоколов. 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в частотнорегулируемом электроприводе. Техническим результатом является уменьшение коммутационных потерь мощности и повышение максимального значения выходного напряжения до уровня 0,87 от амплитуды фазного напряжения сети. Способ скалярного управления заключается в широтно-импульсном регулировании трехфазного напряжения путем четырехкратного чередующегося переключения вентилей на периоде несущей частоты только в двух фазах нагрузки, в то время как в третьей фазе вентиль на всем интервале повторяемости, равном 1/6 периода выходного напряжения, остается во включенном состоянии. Переключения осуществляют в моменты равенства опорного и трехфазного модулирующего сигналов. Последний получают умножением трехфазного задающего сигнала гармонической формы на переключательную функцию, каждая фаза которой образована чередованием тех или иных тактовых импульсов несущей частоты единичной амплитуды, делящих период задающего сигнала на шесть равных промежутков времени. 6 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в частотно-регулируемом электроприводе. Техническим результатом является уменьшение мощности и габаритных показателей устройства искусственной коммутации по сравнению с известными устройствами подобного назначения. Частотный электропривод выполнен на основе синхронной (асинхронной) машины переменного тока и двухзвенного преобразователя частоты с управляемым выпрямителем на сетевом входе и промежуточным звеном постоянного тока на выходе, к полюсам которого посредством параллельно подключенного фильтра присоединен своими входами тиристорный инвертор напряжения, выполненный по трехфазной мостовой схеме на однооперационных тиристорах полной мощности, шунтированных обратными диодами, и содержит устройство искусственной коммутации, необходимое для переключения силовых тиристоров в режиме работы синхронной машины с отстающими фазовыми углами тока относительно напряжения статорных обмоток. Устройство искусственной коммутации выполнено в виде трехфазного вольтодобавочного трансформатора и трехфазного транзисторного инвертора напряжения, имеющих сравнительно малую мощность. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах генерирования электрической энергии или системах гарантированного электропитания, в которых статические стабилизированные источники электрической энергии включаются параллельно на общую нагрузку. Техническим результатом является повышение стабильности амплитуды и фазы напряжения на общей нагрузке и повышение равномерности распределения составляющих тока нагрузки между источниками в статическом режиме. В способе управления измеренные мгновенные значения напряжения и тока каждого источника преобразуют из трехфазной abc-системы координат во вращающуюся с постоянной частотой двухфазную dq-систему координат. В качестве эталонных сигналов используют соответственно эталонные сигналы для d- и q-составляющих выходного напряжения источника. В качестве параметров токов используют соответственно d- и q-составляющие тока источника. Первый сигнал сравнения формируют интегрированием разности эталонного сигнала для d-составляющей напряжения источника и суммарного сигнала, соответствующего разности d-составляющих токов источников. Второй сигнал сравнения формируют интегрированием разности эталонного сигнала для q-составляющей напряжения источника и суммарного сигнала, соответствующего разности q-составляющих токов источников. Указанные разностные напряжения формируют, соответственно, как разность d- или q-составляющих токов только двух источников. Каждая разность при формировании соответствующих суммарных сигналов используется только один раз. Формирование трехфазного управляющего напряжения источника выполняют обратным преобразованием d- и q-составляющих результата сравнения из двухфазной dq-системы координат в трехфазную abc-систему координат. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат - упрощение. Структура основного контура с трансформатором и LC фильтром упрощена. LC фильтр соединен последовательно с каждой вторичной обмоткой многообмоточного трансформатора (TF). В контуре прямого преобразования переменного тока ступени МС1А, МС1В, МС2А, МС2В, МС3А и МС3В стороны питания соединены параллельно по две (МС1А и МС1В, МС2А и МС2В, МС3А и МС3В), выводы фаз стороны, противоположной стороне питания, одного из параллельно соединенных контуров преобразования ступени минимального напряжения соединены друг с другом, сторона, противоположная стороне питания, другого из параллельно соединенных контуров преобразования ступени максимального напряжения соединена с нагрузкой, в промежуточных ступенях сторона, противоположная стороне питания, одного из параллельно соединенных контуров преобразования и сторона, противоположная стороне питания, другого из параллельно соединенных контуров преобразования предшествующей ступени соединены друг с другом, а сторона, противоположная стороне питания, другого из двух параллельно соединенных контуров преобразования и сторона, противоположная стороне питания, другого из двух параллельно соединенных контуров преобразования последующей ступени соединены друг с другом. Высоковольтный прямой силовой преобразователь имеет структуру, в которой фазы вторичных обмоток многообмоточного трансформатора отличаются друг от друга, чтобы подавить высшие гармоники на входе, в которой каждый из контуров преобразования по отдельности преобразует входное напряжение в колебания синусоидальной формы, а фазы вторичных обмоток многообмоточного трансформатора одинаковы, чтобы подавить высшие гармоники на входе, и в которой параллельное соединение двух контуров преобразования используется в качестве конфигурации базового блока, а в каждом базовом блоке контроллер выполнен общим. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к преобразователям частоты, в частности к умножителям трансформаторного типа, и может быть использовано в качестве источника питания потребителей тока от 50 до 400 Гц. Технический результат изобретения - расширение диапазона частот на выходе преобразователя от 50 до 400 Гц. Статический преобразователь частоты содержит трехфазный трансформатор, на каждом стержне которого расположены четыре первичные обмотки, объединенные в две пары. Обмотки каждой пары соединены последовательно. К свободным концам каждой пары обмоток подключены встречно-параллельно соединенные транзисторы. Общая точка соединения обмоток и общая точка соединения встречно-параллельно соединенных транзисторов подключены к зажимам источника питания. Причем первая пара обмоток подключена к фазным зажимам источника питания, а вторая пара обмоток подключена к линейным зажимам источника питания. Сдвиг фаз между фазным напряжением, приложенным к первой паре обмоток, и линейным напряжением, приложенным ко второй паре обмоток, составляет угол /2. В зависимости от различных режимов работы транзисторов, задаваемых системой управления, возможно получение в выходной обмотке трансформатора фиксированных частот от 50 до 400 Гц. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к электротехнологии и может быть использовано при проектировании систем управления с вентильными преобразователями частоты для индукционных нагревателей. Технический результат - повышение надежности работы преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока. Способ управления преобразователем частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока, содержащим не менее одного трехфазного моста на управляемых вентилях, работающим на нагрузку в виде колебательного контура, заключается в формировании и поочередной подаче импульсов управления на управляемые вентили, формирующие прямую и обратную полуволны напряжения на нагрузке, циклическом изменении групп работающих управляемых вентилей, синхронизированном с изменением мгновенных значений фазных или линейных напряжений питания. После выключения очередного управляемого вентиля, формирующего прямую или обратную полуволны напряжения на нагрузке, включают смежный с ним управляемый вентиль, а включение очередного управляемого вентиля, формирующего обратную или прямую полуволны напряжения на нагрузке, производят после выключения указанного смежного управляемого вентиля. 2 ил.

Изобретение относится к преобразователям частоты, в частности к умножителям трансформаторного типа, и может быть использовано в качестве источника питания потребителей тока 100 и 200 Гц. Технический результат - улучшение энергетических показателей трехфазного умножителя частоты за счет создания опережающего cos . Трехфазный умножитель частоты содержит трехфазный трансформатор, на каждом из трех стержней которого расположены две пары первичных обмоток, подключенных к сети через транзисторы, и выходная обмотка. На каждом стержне трехфазного трансформатора расположены две пары встречно-параллельно включенных цепочек, каждая из которых состоит из последовательно включенных обмотки и транзистора, работающего таким образом, что используется начальная часть синусоиды питающего напряжения. Одни пары цепочек, расположенные на разных стержнях магнитопровода, подключены к трем входным выводам по схеме «звезда», а другие пары аналогичных цепочек подключены к тем же выводам по схеме треугольник. 2 ил.

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано для регулирования частоты и величины напряжения питания асинхронных электрических двигателей. Преобразователь частоты Дьякова содержит блок управления и группы параллельно соединенных пар последовательно включенных ключей, а также блок фазирования и блок фильтрации, подключенные к входам преобразователя частоты, и трансформаторы в количестве, равном числу фаз входного напряжения, при этом одни выходы блока управления подключены через блок фазирования к управляющим входам одних ключей, другие выходы блока управления последовательно через блок фильтрации и блок фазирования подключены к управляющим входам других ключей. Первичные обмотки трансформаторов подключены к одним соответствующим группам ключей, соединенным с входами преобразователя частоты, а вторичные обмотки разных трансформаторов соединены последовательно, и крайние выводы этих групп обмоток подключены к другим соответствующим группам ключей, соединенным с выходами преобразователя частоты. Кроме того, приведены преобразователи частоты для трех фаз входного и трех фаз выходного напряжения с ключами, выполненными на транзисторах и диодах, и трансформаторами, с разным количеством первичных и вторичных обмоток. Преобразователь частоты позволяет осуществить гальваническую изоляцию, расширение пределов и исключение высших гармоник выходного напряжения при одновременном упрощении схемы, позволяющем снизить массу и габариты преобразователя частоты, а также повысить его надежность и снизить энергопотери, что является техническим результатом. 4 с.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может служить для плавного регулирования напряжения и частоты в многофазных системах вторичного электропитания при минимальных массогабаритных показателях согласующего трансформатора. Технический результат заключается в уменьшении коммутационных потерь в силовых транзисторах и ограничении перенапряжений. Для этого матричный преобразователь частоты, реализующий промежуточное повышение частоты многофазного напряжения в первичных обмотках согласующего трансформатора с помощью модулятора, а также плавное регулирование частоты и напряжения в цепях нагрузки с помощью установленного во вторичных обмотках указанного трансформатора демодулятора, каждый из которых выполнен в виде матричной решетки с установленными в узлах силовыми транзисторными ключами, обладающими двухсторонней проводимостью тока. Коммутация тока в цепях модулятора происходит под воздействием напряжения на обкладках полярного конденсатора фильтра, частичный разряд и последующий заряд которого на каждом интервале коммутации осуществляется с помощью двух диодных мостов и дополнительных транзисторов. Управление транзисторными ключами демодулятора осуществляется с помощью логических импульсных сигналов, получаемых векторным произведением сигналов, получаемых на выходах системы импульсно-фазового управления и сигналов управления ключами модулятора. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: в схемах непосредственных преобразователей частоты. Технический результат заключается в уменьшении массогабаритных показателей трансформатора при минимальном количестве транзисторных ключей на его первичной и вторичной стороне. Преобразователь выполнен по структуре "непосредственно связанный с сетью модулятор - трансформаторное звено повышенной частоты - демодулятор". В состав модулятора входят три группы трехфазных первичных обмоток трансформатора, каждая из которых соединяется по схеме звезды с помощью коммутирующего элемента в виде транзисторного ключа на выходе трехфазного диодного моста, зажимами переменного тока соединенного с одноименными выводами одной из групп обмоток, при этом другими одноименными выводами первичные обмотки разных фаз подключены к одной из фаз питающей сети. Аналогичным образом выполнен демодулятор на вторичной стороне трансформатора, с той разницей, что другими одноименными выводами вторичные обмотки разных фаз подключены к одному из выводов трехфазной нагрузки. 3 ил.