Преобразование энергии переменного тока на входе в энергию постоянного тока на выходе, преобразование энергии постоянного тока на входе в энергию переменного тока на выходе: .......путем широтно-импульсной модуляции – H02M 7/5395

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах БП и обратных преобразователях Технический результат - повышение надежности и эффективности для пользователей и поставщиков. Способ и устройство для обеспечения решения по несовместимости между системами бесперебойного питания (БП) несинусоидального колебания и нагрузками с активной коррекцией коэффициента мощности (ККМ) включает в себя этапы, на которых: генерируют несинусоидальное сигнальное колебание (к примеру, колебание напряжения), подлежащее доставке в нагрузку, со скважностью широтно-импульсной модуляции (ШИМ); дискретизируют это несинусоидальное колебание для накопления выходных сигнальных отсчетов и регулируют скважность для управления несинусоидальным сигнальным колебанием в зависимости от выходных сигнальных отсчетов, чтобы доставлять в нагрузку желаемую сигнальную характеристику (к примеру, среднеквадратичный сигнальный уровень). В вариантах осуществления изобретения выходная скважность регулируется по-разному в случаях, соответственно, нарастающего и падающего потребления мощности нагрузкой. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для преобразования мощности постоянного тока в мощность переменного тока. Техническим результатом является предотвращение быстрых флуктуаций тока, связанных с операциями включения/выключения каждого элемента переключения. Устройство преобразования мощности включает в себя: элементы (S1-S6) переключения, которые подключены параллельно к общей токопроводящей шине и возбуждают токи разных фаз; и контроллер (14) электродвигателя, который управляет соответствующими элементами (S1-S6) переключения. Контроллер (14) электродвигателя управляет соответствующими элементами (S1-S6) переключения таким образом, что направление флуктуации тока, обусловленной операцией включения/выключения одного элемента переключения, противоположно направлению флуктуации тока, обусловленной операцией включения/выключения, по меньшей мере, одного из других элементов переключения. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 25 ил.

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано при построении преобразователей постоянного напряжения в трехфазное переменное при высоких требованиях к качеству выходного напряжения, к массогабаритным показателям, к КПД и надежности. Техническим результатом является повышение надежности устройства, снижение общих потерь, улучшение массогабаритпых показателей. Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное содержит четыре последовательно включенных силовых преобразующих блока: повышающий конвертор (1) с блоком управления (2), трехфазный инверторный блок (3) с блоком управления (4), блок трансфильтров (5) и блок выходных фильтров (6). 1 з.п. ф-лы, 4 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 преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах бесперебойного питания переменного тока, автоматики и измерительной техники. Технический результат - повышение надежности системы бесперебойного питания с выходом на переменном токе и ее масштабируемости. В способе управления используют одинаковые модули, переключаемые в цепях управления в режим ведущего либо в режим ведомого модуля, при этом в ведущем модуле используют дополнительную обратную связь по току конденсаторов выходных фильтров модулей. При аварии любого из модулей его отключают от нагрузки и первичной электросети, а режим работы каждого модуля, если необходимо, изменяют с помощью переключателей. Для перевода ведомого модуля в режим работы ведущего на его вход подают сигнал, который получают посредством переключения входной цепи с задающего сигнала тока на сигнал напряжения синусоидальной формы, из которого вычитают подключаемый сигнал главной обратной связи по напряжению и суммарный сигнал тока конденсаторов выходных фильтров модулей. Одновременно на общую управляющую шину выходного тока ведущего модуля подключают сигнал тока этого модуля. Дополнительный модуль при вводе в источник бесперебойного питания сначала устанавливают в режим ведущего модуля, затем переводят в режим ведомого. 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 области электротехники и может быть использовано в тяговом приводе электроподвижного состава с двигателями постоянного тока. Технический результат заключается в возможности формирования кривой сетевого тока с улучшенной формой, близкой к синусоидальной, что способствует повышению коэффициента мощности и кпд четырехквадрантного преобразователя за счет улучшения коэффициента формы входного тока во всем диапазоне нагрузок. Способ асинхронного управления четырехквадрантным преобразователем осуществляют посредством асинхронной синусоидальной широтно-импульсной модуляции со сдвигом тактового и модулирующего сигналов относительно фазы напряжения сети. Коммутацию силовых ключей преобразователя осуществляют в моменты времени, определяемые соотношением модулируемого напряжения и напряжения "развертки" генератора пилообразного напряжения на основании логических функций. Формирование импульсов управления осуществляют путем сравнения тактового сигнала и модулирующего синусоидального сигнала задания, изменяющегося по частоте и амплитуде: знак модулирующего сигнала изменяют на противоположный два раза за период в моменты времени, соответствующие точкам естественной коммутации выходного напряжения. В канале сравнения формируют высокий уровень широтно-импульсного сигнала, если тактовый сигнал меньше сигнала задания, и низкий уровень, если тактовый сигнал больше сигнала задания. В выходном канале формируют два сопряженных инверсных относительно друг друга выходных сигнала управления первого и второго ключей плеча преобразователя и одновременно с коммутацией модулирующих сигналов инвертируют сигналы выходного канала по отношению к широтно-импульсным сигналам канала сравнения. В качестве тактового сигнала используют сигнал пилообразной формы. При формировании сигналов управления ключами преобразователя осуществляют смещение тактового сигнала по фазе относительно перехода сетевого напряжения через ноль. Значение угла смещения тактового сигнала равно значению фазы модулирующего сигнала. Таким образом, сдвиг фазы модулирующего сигнала относительно напряжения сети является асинхронно изменяющимся в процессе регулирования. 6 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано преимущественно в мощных электроприводах, применяемых в средневольтных (6 35 кВ) трехфазных электрических сетях. Техническим результатом является снижение уровня затрат на текущее эксплуатационное обслуживание, увеличение ресурса работы преобразователя, приводного электродвигателя и кабелей питающей сети. Бестрансформаторный преобразователь частоты для регулируемого электропривода для сетей с изолированной нейтралью класса 6, 10 кВ и более содержит выпрямитель, трехфазный инвертор напряжения с управляющим блоком широтной модуляции, конденсатор, подключенный в звено постоянного тока инвертора, выходной Lc-фильтр, датчик междуфазных напряжений и регулятор междуфазных напряжений, конденсаторную батарею LC-фильтра, которая разделена на две неравные части. Основная часть (95% общей емкости или более) состоит из конденсаторов, включенных между выходными фазами инвертора и изолированных от «земли». Малая часть подключена к выходным фазам инвертора по схеме «звезда», нейтраль которой подключена к «земле», в звено постоянного тока инвертора подключены две размещенные на общем ферромагнитном сердечнике, магнитосвязанные обмотки. Выводы упомянутых обмоток подключены таким образом, что при протекании по обмоткам рабочего тока преобразователя частоты магнитодвижущие силы обмоток направлены встречно. В бестрансформаторный преобразователь частоты введены датчик напряжения вышеупомянутой малой части конденсаторной батареи LC-фильтра, демпфирующий регулятор смещения нейтрали и сумматор, соединенные так, как указано в материалах заявки. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в инверторном генераторе, оснащенном блоком генератора с приводом от двигателя внутреннего сгорания, в котором цикл ШИМ-управления варьируется. Техническим результатом является устранение линейных искажения и снижение эксплуатационных характеристик. В инверторном генераторе, включающем блок электромашинного генератора, содержащем блок генератора; конвертер (20), преобразующий генерируемый переменный ток в постоянный; инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный, снабженный ключевыми элементами для питания электрической нагрузки; управляющее устройство инвертора, которое управляет ключевыми элементами с помощью ШИМ-сигнала, генерируемого с использованием опорного синусоидального сигнала, имеющего форму волны требуемого выходного напряжения, а также несущего сигнала, в каждом цикле (шаге) управления, определяемом несущей частотой, и формирует переменный ток заданной частоты, управляющее устройство инвертора изменяет несущую частоту в соответствии с наклоном (обозначенным, например, 1, 2) опорного синусоидального сигнала, в частности, уменьшает несущую частоту с уменьшением наклона опорного синусоидального сигнала. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах управления инвертором с широтно-импульсной модуляцией для преобразователей частоты. Техническим результатом является повышение качества работы электропривода в установившемся режиме и переходных режимах за счет исключения постоянных составляющих в выходном напряжении автономного инвертора на субгармонических частотах. Способ преобразования заключается в логическом преобразовании результата сравнения несущего пилообразного сигнала с сигналами уровней переключений, причем при каждом достижении углом вектора заданного напряжения значения, кратного /n, где n - целое число, принимающее значение 1 или 3, пилообразный сигнал сбрасывают в начальное состояние, которое заранее определено и находится в диапазоне от нуля до максимума амплитуды пилы. 5 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в выпрямительных установках с принудительной коммутацией при управлении входными преобразователями на электроподвижном составе переменного тока. Техническим результатом является повышение быстродействия и надежности регулирования. В способе управления четырехквадрантным преобразователем с формированием модулирующего сигнала ток, протекающий через дроссель, регулируют изменением продолжительности времени приложения к нему напряжения источника переменного напряжения и разности напряжений источника переменного напряжения и емкости входного фильтра, которые определяют соотношением модулирующего синусоидального сигнала и тактового треугольного сигнала, сдвинутых относительно напряжения источника переменного напряжения на угол

где Х - индуктивное сопротивление контура протекания тока дросселя при приложении к нему напряжения источника переменного напряжения; I - действующее значение тока дросселя; U - действующее значение напряжения источника переменного напряжения. Полупериод сетевого напряжения разбивают на m равных i-x участков, равных по длительности такту широтно-импульсной модуляции напряжения, где i=1 m. Измеряют действующее значение тока сети для каждого из участков. На каждом полупериоде определяют рассогласование действующих значений токов I_i и I_m-i+1, no формуле I_i=I_i-I_m-i+1. Полученную величину рассогласования умножают на интегральный коэффициент, полученный с выхода пропорционально-интегрального регулятора напряжения. На участках, порядковый номер которых меньше m/2, вычитают полученную величину рассогласования из заданного значения тока, поступающего с пропорционально-интегрального регулятора напряжения на конденсаторе фильтра. На участках, порядковый номер которых больше m/2, складывают полученную величину рассогласования с заданным значением тока, поступающего с пропорционально-интегрального регулятора напряжения на конденсаторе фильтра. На следующем одноименном по знаку полупериоде формируют модулирующую функцию Fm путем сложения значений тока, полученных на каждом участке отдельно. 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления автономными инверторами с широтно-импульсной модуляцией выходных напряжений в частотно-регулируемом асинхронном двигателе. Технический результат заключается в повышении качества выходного напряжения в области верхних частот и коэффициента использования источника питания трехфазного инвертора, расширении диапазона регулирования скорости и снижении потерь в двигателе. В способе широтно-импульсной модуляции, основанном на сравнении одного опорного сигнала и трех модулирующих синусоидальных сигналов с одновременным изменением знака модулирующих сигналов и изменении логического уровня выходных сигналов управления шесть раз за период в точках, соответствующих естественной коммутации выходных напряжений, в качестве опорного сигнала используют сигнал пилообразной формы. При этом в первом диапазоне регулирования скорости двигателя частота опорного сигнала неизменна. Во втором диапазоне регулирования скорости при переходе в режим насыщения модулятора указанную частоту формируют с поддержанием постоянства соотношения частот между опорным и модулирующим сигналами. 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления преобразователями электрической энергии. Техническим результатом является увеличение диапазона выходных токов преобразователя тока по основной гармонике. Схема для реализации способа управления содержит блок масштабирования (1) информационных сигналов тока задания к току на стороне постоянного тока преобразователя с источником постоянного тока (7) и комплектом шести силовых ключей, соединенных в мостовую схему, схему прямого преобразования координат (2), блок вычисления номера сектора (3), блок вычисления опорных сигналов (4), блок ШИМ (5). Выходы блока ШИМ (5) и выход блока вычисления номера сектора (3) являются входами генератора импульсов управления ключами (6) преобразователя. Способ управления заключается в том, что токи на стороне переменного тока преобразователя создаются за счет формирования на периоде ШИМ двух соседних активных векторов тока и одного нулевого. Каждому нулевому вектору соответствует замкнутое состояние ключей в одном из плеч мостового преобразователя в зависимости от номера сектора. На основе анализа знаков сигналов заданных фазных токов, масштабированных к значению тока на стороне постоянного тока преобразователя, определяют номер сектора, на котором в текущий момент времени находится вектор заданных фазных токов. Сигналы фазных токов преобразуют из трехфазной системы координат a, b, c в стационарную ортогональную систему , -координат и по полученным проекциям заданных токов на оси и вычисляют значения длин компонент вектора токов по направлениям двух активных базовых векторов сектора. 5 ил.

Изобретение предназначено для управления автономными инверторами с широтно-импульсной модуляцией выходных напряжений и может быть использовано для частотного регулирования скорости асинхронного двигателя. Технический результат заключается в повышении качества выходного напряжения и, как следствие, расширения диапазона регулирования и снижения потерь в двигателе. Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе центрированной широтно-импульсной модуляции, основанном на сравнение опорного сигнала треугольной формы и трех модулирующих синусоидальных сигналов, дополнительно производят одновременное изменение знака модулирующих сигналов шесть раз за период в точках, соответствующих естественной коммутации выходных напряжений, и логического уровня выходных сигналов управления. 3 ил.

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и предназначено для питания электротехнологических установок. Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является сокращение времени переходного режима аварийного отключения преобразователя и уменьшение максимального значения тока короткого замыкания, т.е. обеспечение быстродействия защиты от коротких замыканий и исключение ложных срабатываний. Предлагаемый преобразователь выполнен на основе автономного инвертора напряжения, содержащего транзисторы (1-4), встречные диоды (5-8), трансформатор (9) и фильтр переменной составляющей напряжения, содержащий реактор (10), конденсатор (11), дополнительный реактор (12) и короткозамыкатель, содержащий тиристор (13) и диод (14), подключенные на входе указанного инвертора напряжения. Блок управления (15) содержит тактовый генератор (16), пересчетное устройство (17), формирователь импульсов тока управления (18) и устройство гальванической развязки (19). В блок управления дополнительно введены ячейка запрета с памятью (20) и датчик аварийного тока (21). При таком выполнении системы управления формирование импульсов отпирания затворов транзисторов инвертора прекращается с появлением сигнала логической единицы “лог.1”, формируемого ячейкой запрета, и выключением тактового генератора, а вход указанного инвертора напряжения шунтируется короткозамыкателем на время, равное периоду собственных колебаний контура, образованного конденсатором фильтра и дополнительным реактором. 3 ил.