Преобразование энергии переменного тока на входе в энергию постоянного тока на выходе, преобразование энергии постоянного тока на входе в энергию переменного тока на выходе: ........использующие преобразователи на транзисторах – H02M 7/53862

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для преобразования подведенной электрической мощности в выходные мощности во множестве различных фаз. Технический результат - снижение пульсаций тока в многофазном преобразователе мощности. Система преобразования мощности содержит преобразователь мощности, использующий множество ветвей для преобразования входной электрической мощности и вывода мощностей во множество фаз. Каждая ветвь содержит верхнее и нижнее плечи; контроллер 30, управляющий верхним и нижним плечом каждой ветви, чтобы управлять импульсным током, протекающим через ветвь. Контроллер 30 вычисляет команду продолжительности включения для каждой ветви в одном периоде управления для каждой фазы и для первой и второй ветвей из множества ветвей, обеспечиваемых для определенной одной из фаз, изменяет фазу вычисленной команды продолжительности включения, так чтобы период времени, когда положительный импульсный ток протекает через первую ветвь, и период времени, когда отрицательный импульсный ток протекает через вторую ветвь, перекрывали друг друга в одном периоде управления. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах регулирования мощности, передаваемой в нагрузку. Технический результат - повышение энергетической эффективности и надежности. В мостовой преобразователь напряжения, выполненный на транзисторах, введена дополнительная конденсаторная цепь, включенная между первым и вторым выводами выходной цепи транзисторного моста. В простейшем случае дополнительная конденсаторная цепь содержит один конденсатор. В другом варианте устройства дополнительная конденсаторная цепь выполнена в виде четырех конденсаторов, и первый, второй, третий и четвертый ее конденсаторы включены параллельно выходным цепям соответственно первого, второго, третьего и четвертого силовых транзисторов. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления преобразовательной схемы. Технический результат - поддержание пульсаций напряжения на низком уровне. В способе управления преобразовательной схемой, содержащей частичные преобразовательные системы (1), (2), индуктивности (L1, L2), каждая частичная преобразовательная система (1, 2) содержит, по меньшей мере, одну двухполюсную коммутационную ячейку (3), каждая из которых содержит два последовательно включенных управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателя с управляемым однонаправленным направлением прохождения тока, и емкостной накопитель энергии. Силовыми полупроводниковыми выключателями коммутационных ячеек (3) первой и второй частичной преобразовательной системы (1) управляют посредством управляющих сигналов (S1) и (S2) соответственно. Для расчета емкостных накопителей энергии преобразовательной схемы, независимого от требуемого тока на выходе преобразовательной схемы, т.е. от его частоты, управляющий сигнал (S1) формируют из сигнала (V_L) колебаний напряжения на индуктивностях (L1, L2) и коммутационной функции ( ₁). Дополнительный управляющий сигнал (S2) формируют из сигнала (V_L) колебаний напряжения на индуктивностях (L1, L2) и коммутационной функции ( ₂). Коммутационные функции ( ₁, ₂) формируют посредством сигнала (V_A ) колебаний напряжения (V_u) на выходе (А) и выбираемого опорного сигнала (V_ref).

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 при проектировании узлов управления инверторами, входящими в состав систем генерирования энергии переменного тока с жесткими требованиями по электромагнитной совместимости. Техническим результатом является улучшение массогабаритных показателей выходного фильтра при одновременном повышении электромагнитной совместимости устройства как самостоятельной единицы, так и в составе систем электроснабжения. В способе управления преобразователем частоты с широтно-импульсной модуляцией моменты формирования сигналов управления силовыми ключами преобразователя частоты дополнительно изменяют на каждом коммутационном интервале по случайному закону, оставляя постоянным на каждом периоде выходного напряжения среднее количество коммутационных интервалов. Изменение моментов формирования сигналов управления силовыми ключами преобразователя частоты осуществляют за счет дополнительной модуляции по случайному закону (на каждом коммутационном интервале) скорости нарастания опорного пилообразного напряжения высокой частоты либо управляющего напряжения низкой частоты. В результате обеспечивается «размазывание» высокочастотного спектра выходного напряжения преобразователя частоты, т.е. происходит дробление спектральных составляющих комбинационных гармоник. Амплитуды отдельно взятых высокочастотных гармоник уменьшаются, а гармонический спектр выходного напряжения инвертора «размывается» одновременно с уменьшением удельной энергии дискретных частот. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано для преобразования и регулирования энергии, потребляемой от источника постоянного тока, и передачи преобразованной энергии ее приемнику с использованием трансформаторной связи между цепями источника и приемника энергии. Техническим результатом является повышение надежности работы преобразователя и улучшение его энергетических показателей. В двухтактный преобразователь дополнительно введены диодная мостовая схема, вторая обмотка магнитного накопителя и вторая первичная обмотка трансформатора, которая так же, как и его первичная обмотка, связана магнитно с вторичной обмоткой, подключенной к нагрузке. Соединение диодной мостовой схемы, второй обмотки магнитного накопителя и второй обмотки трансформатора с элементами двухтактного преобразователя выполнено так, как указано в материалах заявки. Приведены несколько вариантов выполнения схемы преобразователя. 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для индукционных нагревателей и других электротехнологических нагрузок. Техническим результатом является расширение области применения автономного согласованного инвертора с резонансной коммутацией. В способе управления автономным согласованным инвертором с резонансной коммутацией управляемых вентилей, источником постоянного напряжения питания Е на входе, параллельным колебательным контуром с высокой добротностью в интервале [1, 30], дополнительным дросселем с индуктивностью kL, где k - числовой коэффициент, принимающий значения в интервале [1/2, 5], a L - эквивалентная индуктивность нагрузки, формируют и поочередно подают импульсы управления на управляемые вентили, формирующие прямую и обратную полуволны переменного напряжения на нагрузке, определяют моменты перехода мгновенного значения переменного напряжения на нагрузке через нуль, очередные импульсы управления формируют и подают и очередные управляемые вентили включают с опережением относительно моментов перехода мгновенного значения переменного напряжения на нагрузке через нуль на угол в интервале [ /12, /3], измеряют напряжение питания и мгновенное значение переменного тока i нагрузки. Моменты перехода мгновенного значения переменного напряжения на нагрузке через нуль определяют путем решения уравнения, равнозначного приведенному: Е-kL di/dt=0. 2 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источнике тока или источнике напряжения. Техническим результатом является уменьшение стоимости развязывающего преобразователя, выдающего постоянное напряжение на зажимы нагрузки (Z), и размеров схемы. В однополюсный или двухполюсный развязывающий преобразователь с тремя обмотками (Lp, Ls1, Ls2) и одним магнитопроводом введены два диода (D3, D4), которые имеют незначительную стоимость и размеры. 9 н. и 5 з.п. ф-лы, 25 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления трехфазным статическим преобразователем при несимметричной нагрузке, входящим в состав автономной системы генерирования электрической энергии, системы бесперебойного электропитания, системы электроснабжения и др. Техническим результатом является повышение качества выходного трехфазного сигнала (напряжения или тока) за счет подавления в выходном сигнале нулевой последовательности, возникающей при несимметричной нагрузке. В способе измеряют мгновенные значения трехфазной выходной величины преобразователя, напряжения или тока, выделяют нулевую последовательность выходной величины, формируют эталонный сигнал для нулевой последовательности равным нулю, формируют сигнал сравнения путем вычитания нулевой последовательности сигнала из эталонного сигнала нулевой последовательности, формируют трехфазный управляющий сигнал для стабилизации или регулирования параметров выходной величины, напряжения или тока, формируют трехфазный модулирующий сигнал преобразователя, в сигнале сравнения нулевой последовательности выделяют гармонические составляющие с большим коэффициентом усиления, формируют сигнал обратной связи нулевой последовательности суммированием выделенных гармонических составляющих и указанный модулирующий сигнал формируют суммированием сигнала обратной связи нулевой последовательности с управляющими сигналами каждой фазы. 3 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в установках для индукционного нагрева и плавки металлов. Технический результат заключается в одновременном генерировании высокочастотного и низкочастотного трехфазного электромагнитных полей и упрощении. Трехфазный мостовой двухчастотный инвертор тока содержит источник постоянного напряжения, два входных дросселя, шесть транзисторов, шесть диодов, три однофазных активно-индуктивных нагрузки и три компенсирующих конденсатора, при этом трехфазный инвертор состоит из трех однофазных инверторов, каждый из которых содержит два первых и вторых последовательно соединенных транзистора, последовательно согласно с каждым из которых соединен диод, при этом первые выводы постоянного тока трех однофазных инверторов соединены с вторым выводом первого входного дросселя, первый вывод которого соединен с первым полюсом источника постоянного напряжения, вторые выводы постоянного тока трех упомянутых однофазных инверторов соединены с первым выводом второго входного дросселя, второй вывод которого соединен с вторым полюсом источника постоянного напряжения, при этом к выводам переменного тока подсоединена состоящая из трех однофазных активно-индуктивных нагрузок трехфазная активно-индуктивная нагрузка, соединенная по схеме «звезда», при этом все транзисторы включены в прямом направлении по отношению к полярности источника постоянного напряжения, при этом каждый компенсирующий конденсатор подсоединен параллельно одной из трех однофазных активно-индуктивных нагрузок. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в установках для индукционного нагрева и плавки металлов. Технический результат заключается в одновременном генерировании высокочастотного и низкочастотного трехфазного электромагнитных полей и упрощении. Трехфазный мостовой двухчастотный инвертор напряжения содержит шесть транзисторов, шесть диодов, шесть подстроенных дросселей, три однофазных активно-индуктивных нагрузки и три компенсирующих конденсатора, при этом трехфазный инвертор состоит из трех однофазных инверторов, каждый из которых содержит два первых и вторых, последовательно соединенных транзистора, каждый из которых зашунтирован встречным диодом, при этом все три однофазных инвертора выводами постоянного тока подсоединены к источнику постоянного напряжения, а к выводам переменного тока первыми выводами подсоединены три подстроенных дросселя, вторые выводы которых соединены с первыми выводами трех однофазных активно-индуктивных нагрузок, образующих трехфазную активно-индуктивную нагрузку, соединенную по схеме «звезда», при этом все транзисторы включены в прямом направлении по отношению к полярности источника постоянного напряжения, при этом каждый компенсирующий конденсатор подсоединен параллельно одной из трех однофазных активно-индуктивных нагрузок. Трехфазный мостовой двухчастотный инвертор напряжения дополнительно снабжен тремя контурами, каждый из которых состоит из конденсатора и дросселя, при этом ко вторым выводам трех подстроенных дросселей подсоединены первыми выводами три конденсатора, вторые выводы которых соединены с первыми выводами трех однофазных активно-индуктивных нагрузок, при этом к первым выводам трех упомянутых конденсаторов подсоединены первыми выводами три дросселя, вторые выводы которых соединены со вторыми выводами трех однофазных активно-индуктивных нагрузок. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для пуска и регулирования скорости высокоскоростных асинхронных и синхронных электродвигателей. Технический результат заключается в ограничении токов заряда конденсаторов фильтра при первоначальном включении силового напряжения и выполнении функции токовой защиты блоком управления ячейкой без применения силовых предохранителей, снижение динамических потерь мощности при включении и перенапряжений на транзисторах при их выключении, в сокращении общего количества ячеек и в упрощении конструкции силового трансформатора. В многоуровневом транзисторном преобразователе частоты трехфазный мостовой выпрямитель на тиристорах выполнен управляемым, введены датчики тока и формирователь траектории открытия транзисторов инвертора, состоящий из нескольких групп дросселей, разрядных резисторов, разделительных диодов и фильтровых конденсаторов. Однофазный транзисторный инвертор выполнен из последовательно соединенных транзисторов с оригинальной схемой их соединения. 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в индукционных плавильных комплексах для плавки черных и цветных металлов и сплавов. Техническим результатом является повышение надежности работы параллельного инвертора напряжения. Способ управления параллельным инвертором напряжения заключается в том, что измеряют мгновенные напряжения на вентилях, компенсирующем и фильтровых конденсаторах, формируют импульсные последовательности прямоугольных импульсов длительностью 0,5 Т, где Т - период выходного переменного сигнала инвертора, формируют разрешающий сигнал в момент равенства мгновенных напряжений на компенсирующем и фильтровых конденсаторах, при сформированном разрешающем сигнале формируют и подают сигналы управления на соответствующие вентили и их включают в момент равенства мгновенных напряжений на вентилях нулевому уровню, снимают разрешающий сигнал и сигналы управления и выключают вентили в моменты времени, задаваемые срезом прямоугольных импульсов импульсных последовательностей. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в индукционных плавильных комплексах для плавки черных и цветных металлов и сплавов. Техническим результатом является повышение надежности работы параллельного инвертора напряжения. Способ управления параллельным инвертором заключается в измерении мгновенного тока вентилей и мгновенных напряжений на компенсирующем и фильтровых конденсаторах, задании уровня максимального тока, формировании подачи сигнала управления на соответствующие вентили и их включении в момент равенства мгновенных напряжений на компенсирующем и фильтровых конденсаторах, снятии сигнала управления и выключении вентилей в момент равенства мгновенного тока вентилей заданному уровню максимального тока. 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для получения регулируемого переменного напряжения, например, в системах управляемого электропривода переменного тока, при питании устройства от одного источника постоянного напряжения или при питании всех фаз инвертора от одного общего источника постоянного напряжения и несвязанных электрически фазах машины переменного тока. Техническим результатом является упрощение. Многоуровневый автономный инвертор напряжения содержит два модуля, каждый из которых состоит из n последовательно соединенных одноименными выводами ключей. Каждый ключ образован встречно-параллельным соединением вентиля с полным управлением и диода. Начальный и конечный выводы ключей первого модуля являются разноименными по отношению, соответственно, к начальному и конечному выводам ключей второго модуля, а точка соединения начальных выводов и точка соединения конечных выводов двух модулей служат для подсоединения нагрузки. Число последовательно соединенных одноименными выводами ключей равно n=2·(2·N-3), где N - число неотрицательных уровней выходного напряжениях инвертора. К точкам соединения ключей двух модулей, имеющим одинаковые номера k, где k - целые положительные числа натурального ряда 1, 2, 3, 4, 5, , при отсчете k от каждого из двух выходных зажимов, подсоединены, соответственно, конденсаторы - при нечетных k=1, 3, , 2·N-5 и аналогичные ключи - при четных k (всего по 2·(N-2) конденсаторов и ключей). Аноды диодов указанных ключей и положительные выводы конденсаторов подсоединяются к точкам соединения катодов диодов модулей, а катоды диодов указанных ключей и отрицательные выводы конденсаторов - к точкам соединения анодов диодов модулей. Срединные точки двух указанных модулей, т.е. точки с k=2·N-3, служат для подсоединения источника постоянного напряжения: положительным выводом - к точке соединения катодов диодов, а отрицательным - к точке соединения анодов диодов. 5 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления электроприводами электроподвижного состава переменного тока. Технический результат - повышение точности управления преобразователем, исключение аварийных режимов. В способе управления четырехквадрантным преобразователем с вычислением фаз коммутации формируют и заносят в память системы управления преобразователя для диапазона допустимых рабочих частот коммутации преобразователя массивы зависимостей длин коммутационных интервалов вентилей от глубины модуляции в соответствии с количеством ШИМ-интервалов. При помощи системы управления задают действующее значение напряжения на выходе преобразователя, действующее значение сетевого тока и значение фазового сдвига между сетевым напряжением и сетевым током. Значение сетевого тока регулируют изменением модуляции напряжения на входе преобразователя. Вычисляют интервалы коммутации управляемых вентилей и изменяют значение модуляции напряжения путем коррекции сигнала управления на включение-отключение вентилей. Способ отличается тем, что корректируют значение интервалов включения вентилей с учетом времени коммутации вентилей преобразователя на основании паспортных данных управляемых вентилей, режимов работы и характера нагрузки преобразователя, при этом в каждом полупериоде питающего напряжения ограничивают максимальную частоту модуляции длительностью коммутации вентиля. Микропроцессорное устройство управления четырехквадрантным преобразователем содержит таймер, процессор, ОЗУ, ПЗУ, АЦП, блок драйверов, датчик тока, синхронизатор и задатчик амплитуды входного тока, входы-выходы таймера, процессора, ОЗУ, ПЗУ, выход АЦП и входы блока драйверов объединены шиной данных-адресов, задатчик параметров работы преобразователя, датчик напряжения, блок вычисления фаз коммутации вентилей, блок ограничения коммутационных интервалов, блок ввода-вывода временного интервала, блок связи с нагрузкой преобразователя работы. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.