×
17.02.2018
218.016.2bc6

ЭЛЕКТРОННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение «Электронный трансформатор» относится к полупроводниковым преобразователям и может быть использовано для непосредственного преобразования по величине трехфазного переменного напряжения в переменное. Такие преобразователи могут быть использованы в системах генерирования переменного напряжения. Электронный трансформатор, содержащий первую сеть переменного напряжения, первый LC-фильтр, первый реверсивный преобразователь на полностью управляемых ключах (первая ступень трансформатора), второй реверсивный преобразователь на полностью управляемых ключах (вторая ступень трансформатора), второй LC-фильтр, вторую сеть переменного напряжения, отличающийся тем, что первый и второй реверсивные преобразователи выполнены на полностью управляемых ключах с двусторонней проводимостью и включены своими зажимами постоянного тока параллельно, и между этими объединенными зажимами включен накопительный реактор. Предлагаемое изобретение позволяет повысить коэффициент преобразования по напряжению, так как теперь обе ступени электронного трансформатора обеспечивают повышение выходного напряжения электронного трансформатора. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям и может быть использовано в качестве электронного трансформатора с плавным изменением коэффициента трансформации в смарт-сетях при преобразовании переменного напряжения в переменное - по величине и частоте. Такие преобразователи могут быть использованы в системах генерирования переменного тока, когда не требуется гальваническая изоляция двух сетей переменного напряжения.

Известен электронный трансформатор, в качестве которого можно использовать преобразователь (Р.Т. Шрейнер. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты. Екатеринбург. 2000 г., с. 284). Он содержит две ступени преобразования: первая - активный выпрямитель напряжения (первая ступень трансформатора) и инвертор напряжения (вторая ступень трансформатора), между которыми включен накопительный конденсатор, одновременно выполняющий и фильтрацию выпрямленного напряжения. Вторая ступень представляет собой инвертор напряжения и формирует на нагрузке переменное регулируемое напряжение по частоте и по величине, причем по величине, регулируемое только в сторону уменьшения.

Такой электронный трансформатор позволяет регулировать величину выходного напряжения как ниже, так и выше величины входного напряжения. Регулирование в сторону увеличения возможно здесь только за счет одной ступени, а именно первой - активного выпрямителя напряжения.

Повышение напряжения на нагрузке происходит за счет первой ступени преобразователя путем накопления напряжения на фильтровом конденсаторе. Во второй ступени регулирование напряжения возможно только в сторону уменьшения. Таким образом, данный электронный трансформатор имеет низкий коэффициент преобразования напряжения.

Известен также электронный трансформатор, в качестве которого можно использовать преобразователь, являющийся прототипом Hombu А., Nakazato М. Current Source Inverters with Sinusoidal Inpunts and Outputs // Hitachi Review. 1987. Vol. 36, N 1. P. 29-34). Он содержит также две ступени преобразования, активный выпрямитель тока и инвертор тока, выполненные на полностью управляемых ключах, между которыми последовательно включен сглаживающий реактор.

Такой электронный трансформатор позволяет, помимо регулирования частоты выходного напряжения, регулировать величину выходного напряжения как ниже, так и выше величины входного напряжения. Регулирование в сторону увеличения возможно здесь только за счет одной ступени, а именно второй. Поэтому такой электронный трансформатор имеет низкий коэффициент повышения напряжения.

Задачей (техническим результатом) предлагаемого изобретения является повышение коэффициента преобразования напряжения.

Это достигается тем, что электронный трансформатор, содержащий первую сеть переменного напряжения, первый LC-фильтр, первый реверсивный преобразователь на полностью управляемых ключах (первая ступень трансформатора), второй реверсивный преобразователь на полностью управляемых ключах (вторая ступень трансформатора), второй LC-фильтр, вторую сеть переменного напряжения, первый и второй реверсивные преобразователи выполнены на полностью управляемых ключах с двусторонней проводимостью и включены своими зажимами постоянного тока параллельно, и между этими объединенными зажимами включен накопительный реактор.

На Фиг. 1 предоставлена схема предлагаемого электронного трансформатора, рассматриваемого на примере трансформатора, преобразующего трехфазное входное напряжения в трехфазное выходное напряжение, а на Фиг. 2 - диаграммы его работы.

Предлагаемый электронный трансформатор (Фиг. 1) содержит первую сеть ПС 1; первый LC-фильтр Ф1 2, включенный после питающей сети, далее первый реверсивный преобразователь на полностью управляемых ключах РП1 3 (первая ступень трансформатора), накопительный реактор HP 4, включенный на выходе первой ступени, (второй реверсивный преобразователь на полностью управляемых ключах РП2) 5 (вторая ступень трансформатора), подключенный к выходу первой ступени, второй LC-фильтр Ф2 6, включенный между выходом второй ступени электронного трансформатора и второй сетью ВС 7.

На Фиг. 2 показаны эпюры напряжений в предлагаемой схеме электронного трансформатора. На Фиг. 2а) показаны: uвх - напряжение первой сети 1 и uвых - напряжение на выходе электронного трансформатора. На Фиг. 2б): i4 - ток в накопительном реакторе 4. На Фиг. 2 в): uвх - напряжение первой сети 1, iпс - ток первой сети 1 и iрп1 - входной ток первого реверсивного преобразователя.

Принцип работы предлагаемого электронного трансформатора заключается в следующем. Управление первой и второй ступенями электронного трансформатора осуществляется с применением широтно-импульсной модуляции. Тактовый интервал широтно-импульсной модуляции разбивается на два подынтервала. На первом подынтервале работает первая ступень электронного трансформатора. Выходное напряжение первой ступени формируется в подынтервале из импульса напряжения. Во время действия импульса напряжения в подключенном к выходу первой ступени накопительном реакторе запасается электромагнитная энергия, при этом ключи второго инвертора тока выключены. На время второго подынтервала импульсы управления ключами первой ступени снимаются и начинают работать ключи второй ступени, формируя напряжение во второй сети. В качестве источника тока для нее выступает накопительный реактор 4, который теперь отключен от первой сети ключами первой ступени электронного трансформатора. При этом запасенная энергия в реакторе, величину которой можно регулировать, передается через ключи второй ступени электронного трансформатора к конденсаторам второго фильтра, повышая на них напряжение.

Это стало возможным благодаря тому, что первый и второй реверсивные преобразователи выполнены на полностью управляемых ключах с двусторонней проводимостью и включены своими зажимами постоянного тока параллельно, и между этими объединенными зажимами включен накопительный реактор.

Таким образом, обеспечено повышение коэффициента преобразования по напряжению больше, чем в прототипе, за счет того, что при зарядке конденсатора второго фильтра используются два фактора: регулируемый ток накопительного реактора 4 и сам принцип формирования напряжения второй ступени (перемещение рабочей точки по внешней круто возрастающей характеристики реверсивного инвертора тока.

Электронный трансформатор, содержащий первую сеть переменного напряжения, первый LC-фильтр, первый реверсивный преобразователь на полностью управляемых ключах (первая ступень трансформатора), второй реверсивный преобразователь на полностью управляемых ключах (вторая ступень трансформатора), второй LC-фильтр, вторую сеть переменного напряжения, отличающийся тем, что первый и второй реверсивные преобразователи выполнены на полностью управляемых ключах с двусторонней проводимостью и включены своими зажимами постоянного тока параллельно, и между этими объединенными зажимами включен накопительный реактор.
ЭЛЕКТРОННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР
ЭЛЕКТРОННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР
ЭЛЕКТРОННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 114.
10.01.2013
№216.012.1a84

Многозонный матричный преобразователь частоты

Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям и может быть использовано для непосредственного преобразования трехфазного переменного напряжения в переменное, регулируемое по величине и частоте. Такие преобразователи могут быть использованы в системах генерирования переменного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472280
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.04.2013
№216.012.34f7

Регулятор переменного напряжения

Изобретение относится к области полупроводниковой преобразовательной техники и может быть использовано для получения регулируемого и стабилизированного трехфазного переменного напряжения, причем качество выходного тока остается высоким. Такой регулятор может быть использован как стабилизатор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479102
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.12.2013
№216.012.8a8f

Регулятор переменного напряжения

Изобретение относится к области полупроводниковой преобразовательной техники и может быть использовано для получения регулируемого и стабилизированного трехфазного переменного напряжения, причем качество выходного тока остается высоким. Технический результат заключается в создании регулятора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501153
Дата охранного документа: 10.12.2013
27.01.2014
№216.012.9d10

Преобразователь постоянного напряжения

Предлагаемое устройство относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в источниках и системах вторичного электропитания, а также при создании многоуровневых инверторов, а также при создании автономных многоуровневых систем обмена электрической энергией постоянного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505914
Дата охранного документа: 27.01.2014
20.02.2014
№216.012.a3e2

Регулятор переменного напряжения

Изобретение относится к области полупроводниковой преобразовательной техники и может быть использовано для получения регулируемого и стабилизированного трехфазного переменного напряжения, причем качество входного и выходного токов остается высоким. Технический результат заключается в создании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507669
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.07.2014
№216.012.df7f

Многозонный преобразователь постоянного тока в переменный

Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям электрической энергии, предназначенным для преобразования постоянного тока в регулируемый переменный, и может быть использовано в регулируемых электроприводах переменного тока и в качестве регулируемого второго преобразователя в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523001
Дата охранного документа: 20.07.2014
10.10.2014
№216.012.fa29

М-фазный регулятор переменного напряжения

Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям электрической энергии, предназначенным для преобразования переменного напряжения в регулируемое по величине переменное напряжение, и может быть использовано для регулирования и стабилизации переменного напряжения на нагрузке в бортовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529887
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.03.2015
№216.013.2f1d

Высоковольтный преобразователь постоянного напряжения

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электрооборудования постоянного тока, например, для электровозов постоянного тока напряжением 3 кВ для питания от контактной сети с повышенным напряжением (12-24 кВ и т.д.). Технический результат - расширение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543529
Дата охранного документа: 10.03.2015
20.03.2015
№216.013.3268

Регулятор переменного напряжения

Изобретение относится к области полупроводниковой преобразовательной техники и может быть использовано для получения регулируемого и стабилизированного трехфазного переменного напряжения. Регулятор может быть использован как стабилизатор трехфазного переменного напряжения, безтрансформаторное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544379
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.08.2015
№216.013.6a32

Понижающий преобразователь постоянного напряжения

Изобретение относится к преобразователям постоянного напряжения. Техническим результатом является создание понижающего преобразователя постоянного напряжения с улучшенным качеством входного тока и выходного напряжения. Результат достигается тем, что преобразователь с коэффициентом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558739
Дата охранного документа: 10.08.2015
Показаны записи 1-10 из 45.
10.01.2013
№216.012.1a84

Многозонный матричный преобразователь частоты

Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям и может быть использовано для непосредственного преобразования трехфазного переменного напряжения в переменное, регулируемое по величине и частоте. Такие преобразователи могут быть использованы в системах генерирования переменного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472280
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.04.2013
№216.012.34f7

Регулятор переменного напряжения

Изобретение относится к области полупроводниковой преобразовательной техники и может быть использовано для получения регулируемого и стабилизированного трехфазного переменного напряжения, причем качество выходного тока остается высоким. Такой регулятор может быть использован как стабилизатор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479102
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.12.2013
№216.012.8a8f

Регулятор переменного напряжения

Изобретение относится к области полупроводниковой преобразовательной техники и может быть использовано для получения регулируемого и стабилизированного трехфазного переменного напряжения, причем качество выходного тока остается высоким. Технический результат заключается в создании регулятора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501153
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.02.2014
№216.012.a3e2

Регулятор переменного напряжения

Изобретение относится к области полупроводниковой преобразовательной техники и может быть использовано для получения регулируемого и стабилизированного трехфазного переменного напряжения, причем качество входного и выходного токов остается высоким. Технический результат заключается в создании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507669
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.07.2014
№216.012.df7f

Многозонный преобразователь постоянного тока в переменный

Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям электрической энергии, предназначенным для преобразования постоянного тока в регулируемый переменный, и может быть использовано в регулируемых электроприводах переменного тока и в качестве регулируемого второго преобразователя в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523001
Дата охранного документа: 20.07.2014
10.10.2014
№216.012.fa29

М-фазный регулятор переменного напряжения

Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям электрической энергии, предназначенным для преобразования переменного напряжения в регулируемое по величине переменное напряжение, и может быть использовано для регулирования и стабилизации переменного напряжения на нагрузке в бортовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529887
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.03.2015
№216.013.2f1d

Высоковольтный преобразователь постоянного напряжения

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электрооборудования постоянного тока, например, для электровозов постоянного тока напряжением 3 кВ для питания от контактной сети с повышенным напряжением (12-24 кВ и т.д.). Технический результат - расширение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543529
Дата охранного документа: 10.03.2015
20.03.2015
№216.013.3268

Регулятор переменного напряжения

Изобретение относится к области полупроводниковой преобразовательной техники и может быть использовано для получения регулируемого и стабилизированного трехфазного переменного напряжения. Регулятор может быть использован как стабилизатор трехфазного переменного напряжения, безтрансформаторное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544379
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.08.2015
№216.013.6a32

Понижающий преобразователь постоянного напряжения

Изобретение относится к преобразователям постоянного напряжения. Техническим результатом является создание понижающего преобразователя постоянного напряжения с улучшенным качеством входного тока и выходного напряжения. Результат достигается тем, что преобразователь с коэффициентом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558739
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.10.2015
№216.013.8271

Трехфазный регулятор напряжения

Изобретение относится к полупроводниковым регуляторам электрической энергии, предназначенным для преобразования переменного напряжения в регулируемое по величине переменное напряжение, и может быть использовано для регулирования и стабилизации переменного напряжения на нагрузке, в том числе в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564990
Дата охранного документа: 10.10.2015
+ добавить свой РИД