Преобразование энергии переменного тока на входе в энергию постоянного тока на выходе, преобразование энергии постоянного тока на входе в энергию переменного тока на выходе: ....преобразователи с выходами, каждый из которых может иметь более двух уровней напряжения – H02M 7/483

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 (U _c) конденсатора, падающего на конденсаторном блоке (14), в зарядное напряжение, необходимое для зарядки накопителя (22) энергии, а также для преобразования разрядного напряжения (E _L), падающего при разряде на накопителе (22) энергии, в напряжение (U_c) конденсатора. Технический результат - обеспечение индивидуального согласования процесса зарядки. 2 н.и 8 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в преобразователе напряжения источника питания. Технический результат - повышение надежности. Преобразователь напряжения источника питания содержит: многоуровневый преобразователь напряжения источника питания, выполненный с возможностью вывода множества уровней первого напряжения на одном из двух первых выходных выводов через множество первых электропроводных дорожек; первый накопитель энергии и первый элемент переключения, выполненный с возможностью непосредственного соединения с первым выходным выводом и выполненный также с возможностью подключения первого накопителя энергии к первой электропроводной дорожке или отключения его от нее таким образом, чтобы комбинировать уровень напряжения первого накопителя энергии с уровнем первого напряжения, в качестве второго напряжения, выводимого на второй выходной вывод. Имея представленную выше топологию, класс напряжения каждого из силовых полупроводниковых приборов может поддерживаться на более низком уровне без изменения количества силовых полупроводниковых приборов. Кроме того, V_DRM ниже по сравнению с обычной топологией. Это позволяет уменьшить стоимость и повысить надежность. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 16 ил., 9 табл.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в инверторах для подачи нескольких выходных напряжений или нескольких потенциалов выходных напряжений на соответствующих выходах (A₁, A₂, A ₃). Преобразователь содержит блоки (3) регулировки, которые соответственно присоединены к одному из нескольких источников (2) входного напряжения. Каждый из блоков (3) регулировки изменяет входное напряжение (U_IN1, U_IN2, U_IN3 , U_IN4), поданное от присоединенного источника (2) входного напряжения, и подает промежуточное напряжение (U ₁, U₂, U₃, U₄). Преобразователь содержит элементы (41) коммутации, причем к каждому элементу (41) коммутации приложены определенные посредством промежуточных напряжений (U₁, U₂, U₃, U ₄) потенциалы (V₀, V₁, V₂ , V₃, V₄) промежуточных напряжений и каждый элемент (41) коммутации выбирает один из потенциалов (V₀ , V₁, V₂, V₃, V₄) промежуточного напряжения для выдачи в качестве соответствующего потенциала (V_OUT1, V_OUT2, V_OUT3 ) выходного напряжения.

Способ эксплуатации такого преобразователя включает в себя следующие этапы: настройку блоков (3) регулировки так, чтобы блоки (3) регулировки подавали потенциалы промежуточных напряжений, которые содержат подаваемые потенциалы (V_OUT1, V_OUT2, V_OUT3) выходных напряжений; настройку элементов (41) коммутации так, чтобы соответственно выбирался один из потенциалов (V₀, V₁, V₂, V₃, V₄) промежуточного напряжения и подавался на соответствующий выход (A₁, A₂ , A₃). 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в высоковольтных частотно-регулируемых электроприводах. Техническим результатом является получение увеличенного числа уровней напряжения на выходе преобразователя частоты при меньшем числе вторичных обмоток входного многообмоточного трансформатора и при меньшем количестве силовых ячеек и обеспечение возможности управления положением байпасных ключей не только при неисправности. Многоуровневый преобразователь частоты с дифференцированными напряжениями уровней и байпасными полупроводниковыми ключами содержит входной многообмоточный трансформатор, систему управления и несколько уровней силовых ячеек в каждой фазе. Выходное напряжение ячеек каждого уровня различно: выходное напряжение ячеек первого уровня составляет половину от номинального выходного напряжения преобразователя частоты, а каждого последующего уровня в два раза ниже напряжения ячеек предыдущего уровня. Параллельно выходу каждой силовой ячейки установлен байпасный полупроводниковый ключ, один управляющий вход которого соединен с первым управляющим выходом системы управления, коммутирующим ключ при неисправности ячейки, а другой управляющий вход соединен со вторым управляющим выходом системы управления, коммутирующим ключ в рабочих режимах для изменения выходного напряжения преобразователя частоты. 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в автоматизированном электроприводе и преобразовательной технике. Технический результат - снижение массогабаритных показателей. В высоковольтном частотно-регулируемом электроприводе нерегулируемый преобразователь высокой частоты через многообмоточный однофазный высокочастотный трансформатор соединен с регулируемым преобразователем высокой частоты, выполненным ячейкового типа, в котором входы выпрямительно-инверторных ячеек подключены к соответствующим вторичным обмоткам однофазного высокочастотного многообмоточного трансформатора, первичная обмотка которого соединена с выходом нерегулируемого преобразователя высокой частоты, а вход последнего через введенный реактор подключен к питающей сети. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления многофазным выпрямителем переменного тока с, по меньшей мере, двумя модулями (100) фаз, имеющими, соответственно, две ветви (T1, , T6) вентилей - одну верхнюю и одну нижнюю, имеющие, соответственно, две соединенные последовательно двухполюсные подсистемы (10, 11). Техническим результатом является обеспечение управления многофазным выпрямителем при работе его на низких выходных частотах (f), вплоть до работы на постоянном токе. В способе управления многофазным выпрямителем на номинальное значение (u₁ (t), ,u₆(t)) напряжения ветви накладывается синфазное напряжение (u_см(t)) таким образом, что сумма двух напряжений (u₁(t), u₂(t), или из u ₃(t), u₄(t), или u₅(t), u₆ (t)) ветвей вентилей каждого модуля (100) фазы равна напряжению (U_d) промежуточного контура этого многофазного выпрямителя переменного тока. Тем самым указанный полупроводниковый преобразователь переменного тока, который на стороне сети и на стороне нагрузки или только на стороне нагрузки имеет трехфазный выпрямитель переменного тока с распределенными накопителями энергии, можно применять в качестве полупроводникового преобразователя переменного тока приводов, которые могут запускаться из состояния покоя. 8 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к устройству электропитания размещенного на морском дне изменяемого по числу оборотов привода, которое на стороне сети и на стороне нагрузки содержит соответствующие выпрямители (10, 12) переменного тока, которые на стороне постоянного напряжения посредством кабеля (44) постоянного тока электрически соединены между собой, причем выпрямитель (10) переменного тока стороны сети на суше связан с питающей сетью (8) энергоснабжения. В соответствии с изобретением на стороне сети предусмотрен неуправляемый выпрямитель (10) переменного тока, а на стороне нагрузки предусмотрен выпрямитель (42) переменного тока с распределенными накопителями энергии, каждый фазный модуль (52) выпрямителя (42) переменного тока с распределенными накопителями энергии содержит верхнюю и нижнюю ветвь (Т1, Т3, Т5; Т2, Т4, Т6) вентилей, содержащую по меньшей мере две последовательно включенные двухполюсные подсистемы (54), выпрямитель (42) переменного тока с распределенными накопителями энергии размещен на морском дне в непосредственной близости от изменяемого по числу оборотов привода, а сигнальная электроника (16) выпрямителя (42) переменного тока с распределенными накопителями энергии размещена на суше. Тем самым обеспечивается технический результат - получают устройство электропитания для подводных применений, причем расстояние между вводом энергии на суше и приводом на морском дне может составлять несколько сотен километров при морских глубинах в несколько километров.10 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к силовому преобразованию. Устройство для преобразования напряжения постоянного тока в напряжение переменного тока и наоборот содержит систему управления для управления преобразованием напряжения и, по меньшей мере, одну фазную цепь (1), в которой первый (Uvp1) источник напряжения подключен последовательно между первой клеммой (4) постоянного тока и первой клеммой (6) переменного тока и в которой второй (Uvn1) источник напряжения подключен последовательно между первой (6) клеммой переменного тока и второй клеммой (5) постоянного тока. Каждый из источников напряжения содержит, по меньшей мере, первый и второй субмодули (15), соединенные последовательно, причем каждый субмодуль (15) содержит, по меньшей мере, два электронных силовых переключателя (16), соединенные параллельно с, по меньшей мере, одним конденсатором (17). Система управления содержит центральный блок (19) управления и, по меньшей мере, два подблока (20), причем центральный блок (19) управления передает на каждый подблок (20) опорное напряжение (ua_ref) переменного тока и несущий сигнал (s_sw) переключения, и каждый подблок (20) управляет переключением электронных силовых переключателей (16) одного из субмодулей (15) согласно шаблону ШИМ таким образом, чтобы каждый раз, когда несущий сигнал (s_sw) переключения пересекает опорное напряжение (ua_ref) переменного тока, на выходные клеммы (26, 27) соответствующего субмодуля (15) поступало либо напряжение на конденсаторе (17), либо нулевое напряжение. Технический результат - минимизация объема данных передаваемых центральным блоком управления. 13 з.п. ф-лы, 8 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.

Преобразователь напряжения, имеющий по меньшей мере одно фазное плечо, соединенное с разноименными полюсами стороны постоянного напряжения преобразователя и содержащее последовательное соединение коммутирующих ячеек (7), имеет конструкцию (25), выполненную с возможностью приложения усилия к противоположным концам многоярусной структуры из полупроводниковых блоков для прижатия блоков по направлению друг к другу с целью обеспечения электрического контакта между полупроводниковыми блоками в указанной многоярусной структуре, а также обеспечения перехода полупроводниковых блоков первого контура (23) каждой коммутирующей ячейки преобразователя в состояние постоянно замкнутой цепи в случае отказа соответствующей коммутирующей ячейки. Второй контур (27) каждой коммутирующей ячейки имеет средство (29), выполненное с возможностью поддержания указанного второго контура, включающего аккумулирующий электроэнергию конденсатор (20), в непроводящем состоянии при возникновении указанного отказа. Технический результат - обеспечение надежного резервирования. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 10 ил.

Способ управления преобразователем источника напряжения, имеющим, по меньшей мере, одну фазовую ветвь, содержащую последовательное соединение переключающих элементов (7), в котором у каждого элемента есть, по меньшей мере, два полупроводниковых устройства (16, 17) запирающего типа, по меньшей мере, два обратных диода (18, 19), соединенных с ними параллельно, и, по меньшей мере, один конденсатор (20) накопления энергии содержит этапы, на которых каждым переключающим элементом управляют согласно образцу широтно-импульсной модуляции так, чтобы каждый переключающий элемент был переключен для того, чтобы менять состояние между приложенным нулевым напряжением и напряжением на его конденсаторе на его зажимах, каждый раз, когда волна пилообразного напряжения для этого переключающего элемента пересекает опорное переменное напряжение, принадлежащее этому переключающему элементу. Технический результат - повышение надежности и быстрое реагирование на изменение эксплуатационных режимов. 4 н. и 27 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к электротехнике и применяется в преобразователях частоты и напряжения, например, для электропривода. Многоуровневый автономный инвертор напряжения содержит звено постоянного тока с многообмоточным силовым трансформатором, блок выпрямителей и последовательно соединенные конденсаторы; вентильные секции с двумя плечами. Каждое плечо содержит последовательно соединенные ключи с обратными диодами и попарно соединенные между собой блокирующие диоды. За счет того, что обратные диоды соединены в две группы и одни их электроды подключены к соответствующим ключам, а другие соединены между собой и подключены к выходным зажимам звена постоянного тока достигается технический результат - снижаются потери мощности и повышается кпд устройства. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может применяться в преобразователях частоты и напряжения, например, для электропривода. Многоуровневый автономный инвертор напряжения содержит звено постоянного тока с многообмоточным силовым трансформатором, блок выпрямителей и последовательно соединенные конденсаторы; вентильные секции с двумя плечами, мостовой выпрямитель. Каждое плечо содержит последовательно соединенные ключи с обратными диодами и попарно соединенные между собой блокирующие диоды. За счет введенного мостового выпрямителя и новых схем соединения обратных диодов и мостового выпрямителя достигается технический результат - снижаются потери мощности и повышается к.п.д. устройства. 4 ил.