Интернет магазин садовой техники в новосибирске

Для обеспечения коммутации плеч моста, содержащих последовательно соединенные полупроводниковые приборы с разбросом временных задержек включения/выключения, в схему добавлены специальные коммутирующие цепочки.

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к высоковольтным преобразователям, требующим использование последовательного соединения полупроводниковых управляемых приборов, и предназначено для устройства регулирования и компенсации реактивной мощности в энергосистемах. Такой преобразователь может быть использован также в качестве инвертора в высоковольтном частотно-регулируемом электроприводе.

Известно применение в устройствах для регулирования и компенсации реактивной мощности в энергосистемах трехуровневого широтно-импульсного преобразователя [1].

Это самое простое по конфигурации техническое решение, но для осуществления его требуются высокочастотные переключения. Для реализации такого преобразователя в классе более высоких напряжений необходимо использование последовательного соединения управляемых полупроводниковых приборов.

Даже при незначительном разбросе по времени запаздывания выключения (turn off) и включения (turn on) в последовательно соединенных приборах для выравнивания напряжений требуются делящие цепи значительной мощности, потери энергии в которых многократно выше динамических потерь энергии в самом приборе.

Теоретически возможно также производить подбор идентичных приборов без делящих цепей, но на практике он не реализуем. Схемы с трансформаторным сложением, когда напряжения нескольких инверторов складываются с помощью специальных промежуточных трансформаторов требуют дополнительных затрат.

Известны преобразователи для регулируемого электропривода, выполненные по комбинированной схеме [2], состоящей из трехфазного двухуровневого (формирующего два уровня напряжения: положительное и отрицательное) или трехуровневого (формирующего три уровня напряжения: положительное, отрицательное и нулевое) базового инвертора напряжения, одной или нескольких последовательно соединенных однофазных мостовых инверторных схем в каждой фазе на выходе базового инвертора и системы управления всеми инверторами широтно-импульсным способом.

Этот вариант наиболее близок к настоящему изобретению. И двухуровневый и трехуровневый базовый трехфазный инвертор выполняется на уровень напряжения, в несколько сварочные инвертор интерскол раз превышающий напряжение в однофазных мостовых схемах, и формирует основу напряжения, близкую по эффективному значению, но неудовлетворительную по форме. При этом частота коммутаций трехфазного инвертора намного ниже частоты коммутаций в однофазных мостовых схемах. Однофазные мостовые инверторы формируют добавку к основе. В результате формируется суммарный сигнал нужной формы. Это хорошее техническое решение для напряжений порядка 6-7 кВ (как указано в [2]). Для реализации такого преобразователя в классе более высоких напряжений требуется использование последовательного соединения полупроводниковых приборов и в этом случае так же, как и в [1], для выравнивания напряжений требуются делящие цепи значительной мощности, потери энергии в которых многократно выше динамических потерь энергии в самом приборе.

Известно изобретение [3], дающее снижение динамических потерь транзисторов в транзисторном инверторе, выполненном по мостовой схеме, путем введения в каждое плечо дополнительной цепочки, уменьшающей скорость нарастания напряжения на каждом из интернет магазин садовой техники в новосибирске, за счет уменьшения скорости нарастания разрядного тока конденсаторов. Применение преобразователя с такими цепочками в двухуровневой трехфазной схеме возможно, но предполагает низкую частоту коммутаций и, следовательно, качество выходного напряжения преобразователя оказывается для поставленных задач неудовлетворительным.

В трехфазной трехуровневой схеме предложенные цепочки не работают.

Цель настоящего изобретения заключается в повышении надежности и снижении потерь мощности при построении комбинированной схемы высоковольтного преобразователя, использующего последовательное соединение полупроводниковых управляемых приборов. Техническое решение позволяет применить последовательное соединение приборов, в которых имеется разброс по времени запаздывания выключения (turn off) и включения (turn on).

Бензиновая мотопомпа koshin seh 50x

Достижение указанной цели в преобразователе напряжения, выполненном по комбинированной схеме, включающей в себя базовый трехфазный мостовой инвертор напряжения на вентилях, образованных последовательно соединенными управляемыми полупроводниковыми приборами в каждом плече моста, имеющий двух-, трех- и более многоуровневую структуру, и однофазные мостовые интернет магазин садовой техники в новосибирске напряжения, подключенные к каждому фазному выходу базового инвертора по одному или несколько соединенные последовательно по переменному току в каждой фазе, обеспечивается введением в каждое плечо базового инвертора коммутирующих цепочек из последовательно соединенных конденсатора и коммутирующих диодов, а также коммутирующих реакторов, включенных последовательно с вентилем плеча соответственно со стороны плюсовой или минусовой интернет магазин садовой техники в новосибирске базового инвертора и/или его фазного выхода, причем диоды коммутирующих цепочек подключены непосредственно к вентилю плеча согласно с ним относительно коммутирующих реакторов. Введенные в схему базового инвертора конденсаторы включены параллельно вентилям плеч и отделены от них коммутирующими диодами.

Также в каждую фазу базового инвертора введены рекуперирующие блоки, осуществляющие возврат интернет магазин садовой техники в новосибирске коммутации в конденсаторы постоянного напряжения. Рекуперирующие блоки, выходами включенные между шинами постоянного тока базового инвертора, входами включены соответственно между плюсовой шиной, минусовой шиной или фазным выводом и точками интернет магазин садовой техники в новосибирске конденсаторов и диодов коммутирующих цепочек. При вышеизложенном построении схемы выбран алгоритм управления, в соответствии с которым осуществляются переключения базовой схемы на низкой частоте, сопоставимой с частотой сети, благодаря чему не требуется быстрой коммутации. Формирование отслеживаемого сигнала происходит на размещенных каскадно однофазных инверторных мостах за счет широтно-импульсной модуляции в каждой мостовой схеме и сдвига в управлении каждым из однофазных мостов, причем более высокая частота коммутации в них возможна, так как последовательного соединения полупроводниковых приборов не предполагается.

Для пояснения существа изобретения на фиг.1а представлена структурная схема преобразователя для регулирования и компенсации реактивной мощности в системах электропитания интернет магазин садовой техники в новосибирске, основа выходного напряжения в котором формируется с помощью трехуровневого трехфазного мостового инвертора; на фиг.1б приведена структурная схема фазы трехуровневого трехфазного мостового инвертора; на фиг.1в приведена структурная схема блоков рекуперации энергии, используемых в фазах трехфазного инвертора; на фиг.2а представлена структурная схема преобразователя, стабилизатор напряжения на ams1117 основа выходного напряжения в котором формируется с помощью двухуровневого трехфазного мостового инвертора; на фиг.2б приведена структурная схема фазы двухуровневого трехфазного мостового инвертора; на фиг.2в приведена структурная схема фазы двухуровневого трехфазного мостового инвертора с включением коммутирующих реакторов в средней точке фазы; на фиг.3 приведена структура системы управления преобразователя; на фиг.4 приведены осциллограммы напряжений на трех последовательно соединенных IGCT-тиристорах (4500 В, 4000 А) при задержке выключения двух из них на 1 мкс при наличии в схеме коммутирующих цепей; на фиг.5 приведены осциллограммы, поясняющие принцип работы предлагаемой схемы. Устройство и критерии выбора типа и количества необходимых элементов заявленного технического решения в его статическом состоянии описаны по схемам фиг.1 и фиг.2. Приводим варианты построения трехфазного инвертора по трех- и двухуровневой схеме.

Структура преобразователя, основа выходного напряжения в котором формируется с помощью трехуровневого трехфазного мостового инвертора, представлена на фиг.1а. Трехуровневый трехфазный мостовой инвертор 1 состоит из трех фаз (2, 3, 4) и конденсаторной батареи (5, 6) со средней (нейтральной) точкой 7. К фазным выводам трехфазного инвертора (точки 8, 9, 10) подключаются последовательно соединенные однофазные мостовые инверторы (11(1).

Контактные шины комбинированного преобразователя (точки А, В, С) подключается к электросети (без фильтрации или с фильтрацией - в зависимости от требований применения).

Для обеспечения коммутации вентилей 14, 15, 16, 17 (интернет магазин садовой техники в новосибирске.1б - фаза 2) фазы мостового инвертора 2, 3, 4 с вентилями, образованными последовательным соединением полностью управляемых полупроводниковых приборов (с обратными диодами и защитными цепями), в схему фазы инвертора включены конденсаторные батареи (на фиг.1б: 18 между точками 20 и 21; 19 между точками 22 и 23) для ограничения скорости изменения напряжения на вентилях (далее - dU/dt).

Значение емкости конденсаторных батарей выбирается из расчета ограничения dU/dt на приемлемом уровне исходя из требования не превышения максимально допустимого стационарный сварочный аппарат рабочего напряжения на полупроводниковых приборах с учетом разброса их времени включения/выключения (при выключении самый "быстрый", а при включении самый "медленный" приборы при отсутствии дополнительных мер оказываются под полным напряжением). Для обеспечения коммутации вентилей без бросков тока через обратные диоды (14(1). 17(n2)) и шунтирующие (24, 25) диоды, для уменьшения уровня перенапряжения на вентилях из-за индуктивности монтажа фильтрующих конденсаторных батарей постоянного напряжения (на фиг.1а: 5 и 6), а также для ограничения тока короткого замыкания при пробоях в схему фазы инвертора включены коммутирующие реакторы (фиг.1б: 26 между точками 28 и 29; 27 между точками 30 и 8; 31 между точками 8 и 32; 33 между точками 34 и 35), ограничивающие скорость изменения тока (di/dt) через вентили.

Карта