BR102014010442B1

BR102014010442B1 - Circuito elétrico multifásico

Info

Publication number: BR102014010442B1
Application number: BR102014010442-9A
Authority: BR
Inventors: Kai Alexander Rothenhagen
Original assignee: Ge Energy Power Conversion Gmbh
Priority date: 2013-05-02
Filing date: 2014-04-30
Publication date: 2021-11-23
Also published as: DE102013208067B4; EP2800268A2; CA2850355A1; DE102013208067A1; BR102014010442A2; US9543812B2; US20140327346A1; EP2800268B1; EP2800268A3; CN104158467B; CN104158467A

Abstract

circuito elétrico multifásico trata-se de um circuito elétrico multifásico que compreende uma máquina elétrica e que também compreende um inversor. a máquina abrange um rotor que é conectado ao inversor através de, pelo menos, duas escovas (21a1,...) para cada fase. cada uma das escovas (21a1,...) de cada fase é conectada ao inversor através de uma linha separada de escovas (25a1,...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção refere-se a um circuito elétrico multifásico que compreende uma máquina elétrica, bem como compreende um inversor, em que a máquina abrange um rotor, que é conectado ao inversor através de pelo menos duas escovas por fase.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Tal circuito elétrico é conhecido, por exemplo, a partir do documento no DE 10 2008 009 276 A1 ou a partir do documento no DE 10 2008 064 079 A1. O estator da máquina assíncrona é conectado, no mesmo, a uma rede de fornecimento de energia elétrica, e o rotor é conectado à rede de fornecimento de energia através de um inversor. O inversor pode ser construído, por exemplo, por dois inversores, que são executados por meio de dispositivos semicondutores de potência e uma ligação de CC, que é conectado entre os mesmos e que abrange pelo menos um capacitor.

[003] O rotor pode ser posto em rotação, por exemplo, com o auxílio de energia eólica ou energia hidráulica ou similar. Se o rotor, então, realiza uma rotação, a energia elétrica é alimentada na rede de fornecimento de energia por meio da tensão, que é induzida no estator.

[004] Devido a sua rotação, o rotor deve ser eletricamente conectado ao inversor através de escovas. No caso de máquinas assíncronas com alto desempenho, pode ser necessário, desse modo, fornecer uma pluralidade de escovas para cada fase. Isso pode ter o resultado de que um fluxo de corrente assimétrico indesejado seja criado através das escovas devido às diferenças relacionadas à produção entre as escovas, que pertence a uma fase, por exemplo.

[005] Um dispositivo de curto-circuito, assim chamado proteção por curto-circuito (crowbar), é frequentemente conectado à linha conectora entre o rotor e o inversor. Se um mau funcionamento for determinado durante a operação do circuito elétrico, o dispositivo de curto-circuito é ativado. Isto tem como resultado que as três fases, que são fornecidas ao dispositivo de curto- circuito, entram em curto-circuito.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[006] É o objetivo da invenção criar um circuito elétrico que evite o fluxo de corrente assimétrico previamente mencionado, a saber, sem ou com um dispositivo de curto-circuito.

[007] A invenção alcança este objetivo por meio de um circuito elétrico multifásico, de acordo com a reivindicação 1.

[008] De acordo com a invenção, cada uma das escovas de cada fase é conectada ao inversor através de uma linha de escova separada. Isto cria uma conexão em série das escovas individuais para a respectiva linha de escova designada. O fluxo de corrente através dessas conexões em série, dessa maneira, não é mais dependente somente da escova, mas também da linha de escova. As diferenças entre as escovas de mesma fase podem, dessa maneira, não mais afetar totalmente o fluxo de corrente através da respectiva escova devido à conexão em série de cada escova à linha de escova correspondente, mas apenas a uma extensão reduzida. Um fluxo de corrente assimétrico através das escovas - que está presente por si só - pode, dessa forma, ser reduzido ou até mesmo completamente compensado.

[009] Em uma realização da invenção, cada uma das escovas tem uma impedância de escova e cada uma das linhas de escova tem uma impedância de linha, em que a impedância de linha é, preferencialmente, maior do que a impedância de escova. Uma conexão em série da impedância de escova e da impedância de linha é criada dessa maneira, o que tem o resultado de que diferentes impedâncias de escova de escovas da mesma fase não têm mais um efeito total, mas apenas um efeito reduzido devido às respectivas impedâncias de linha designadas.

[010] De preferência, uma assimetria das impedâncias de escova das escovas de uma fase é, desse modo, evitada com o auxílio das impedâncias de linha das respectivas linhas de escova correspondentes.

[011] No caso de uma realização adicional da invenção, a impedância de escova tem um coeficiente de temperatura negativo. Esse coeficiente de temperatura negativo pode, então, ser compensado por um coeficiente de temperatura positivo da respectiva impedância de linha correspondente.

[012] É, particularmente, vantajoso se uma linha de escova separada é designada a cada escova. O já explicado fluxo de corrente assimétrico através das escovas pode, dessa forma, ser impedido de maneira simples ou pode até mesmo ser completamente compensado.

[013] No caso de uma realização adicional da invenção, cada uma das linhas de escova é conectada a um dispositivo de curto-circuito multifásico através de uma impedância de dispositivo de curto-circuito, em que o dispositivo de curto-circuito é incorporado para efetuar curto-circuito nas fases, que são conectadas ao mesmo. É, dessa maneira, alcançado com o auxílio de impedâncias de dispositivo de curto-circuito que o modo de operação das conexões em série definidas não se perde. Em particular, é alcançado por meio das impedâncias do dispositivo de curto-circuito que as linhas de escova individuais de uma fase não estão em curto-circuito uma com a outra.

[014] De preferência, o dispositivo de curto-circuito pode, desse modo, ser configurado a partir de dispositivos semicondutores de potência, que são conectados de forma antiparalela e que são dispostos em uma conexão em estrela ou delta. É, desse modo, particularmente vantajoso, se um par separado de dispositivos semicondutores de potência antiparalela for designado a cada linha de escova.

[015] No caso de realizações vantajosas adicionais da invenção, um regulador de corrente separado é designado a cada inversor. É, dessa forma, possível separadamente influenciar ou equilibrar, respectivamente, a corrente através de cada uma das linhas de escova e, dessa forma, através de cada um das escovas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[016] Outros recursos, aplicações potenciais e vantagens da invenção se seguem a partir da descrição abaixo de realizações exemplificativas da invenção, que são ilustradas nas figuras correspondentes. Todos os recursos descritos ou ilustrados, desse modo, formam a matéria da invenção, por si sós ou em combinação, independentemente da combinação dos mesmos nas reivindicações de patente ou dependência das mesmas, bem como independentemente da expressão ou ilustração das mesmas, respectivamente, na descrição ou nas figuras, respectivamente.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[017] A Figura 1 mostra um diagrama esquemático de blocos de uma realização exemplificativa de um circuito elétrico que compreende uma máquina assíncrona de dupla alimentação, a Figura 2a mostra um diagrama de circuito esquemático de uma parte do circuito da Figura 1, a Figura 2b mostra um diagrama de circuito equivalente esquemático de uma fase do circuito da Figura 2a, a Figura 3a mostra um diagrama de circuito esquemático de uma realização exemplificativa de uma parte do circuito da figura de acordo com a invenção sem um dispositivo de curto-circuito, a Figura 3b mostra um diagrama de circuito equivalente esquemático de uma fase do circuito da Figura 3a, a Figura 4a mostra um diagrama de circuito esquemático de uma realização exemplificativa de uma parte do circuito da Figura 1 de acordo com a invenção que compreende um dispositivo de curto-circuito, a Figura 4b mostra um diagrama de circuito equivalente esquemático de uma fase do circuito da Figura 4a e as Figuras 4c, 4d mostram modificações das Figuras 4a, 4b.

[018] Um circuito elétrico 10, que abrange uma máquina assíncrona de dupla alimentação 11 que compreende um estator 12 e um rotor 13, é ilustrado na Figura 1. O estator 12 é conectado a uma rede de fornecimento de energia elétrica 14. O rotor 13 é conectado à rede de fornecimento de energia 14 através de um inversor 15. É destacado que uma conexão paralela de uma pluralidade de conversores de potência também pode estar presente em vez do inversor 15.

[019] O inversor 15 é configurado, por exemplo, de dois inversores 16, que são realizados por meio de dispositivos semicondutores de potência e uma ligação de CC 17, que é interconectado e que abrange pelo menos um capacitor. Além disso, o inversor 15 tipicamente abrange um restringidor ou um transformador separado e, se for aplicável, um estrangulamento de motor (não ilustrado). Um dispositivo de curto-circuito 18, chamado proteção por curto-circuito, é conectado à linha de conexão entre o rotor 13 e o inversor 15.

[020] Por exemplo, o circuito elétrico 10 é um circuito trifásico, apenas uma ilustração monofásica do mesmo, no entanto, é mostrada na Figura 1. A máquina assíncrona 11, a rede de fornecimento de energia 14, o inversor 15 e o dispositivo de curto-circuito 18 são, consequentemente, incorporados de uma maneira trifásica.

[021] Durante a operação do circuito elétrico 10, uma tensão de linha da rede de fornecimento de energia 14 é aplicada ao estator 12 da máquina assíncrona 11. O rotor 13 é acoplado a um sistema de geração de energia e pode ser girado, por exemplo, com o auxílio de energia eólica ou energia hidráulica ou similar. A tensão no rotor 13, em particular, a frequência do mesmo, pode ser adaptada às respectivas condições-limite, que estão disponíveis em cada caso, com o auxílio do inversor 15, por exemplo, como uma função da velocidade do rotor 13 e/ou a tensão de linha da rede de fornecimento de energia 14 e/ou similar. Se o rotor 13 realizar um movimento rotacional, a energia elétrica é alimentada na rede de fornecimento de energia 14 por meio da tensão, que é induzida no estator 12.

[022] Se um mau funcionamento é determinado no sistema de geração de potência e/ou na máquina assíncrona 11 e/ou no inversor 15 durante a operação do circuito elétrico 10, o dispositivo de curto-circuito 18 é ativado. Como resultado, as três fases, que são supridas ao dispositivo de curto-circuito 18, são colocadas em curto-circuito com o auxílio de uma conexão em estrela ou delta por dispositivos semicondutores de potência, que são conectados de forma não paralela.

[023] Em relação ao movimento rotacional do rotor 13, que foi explicado acima, a máquina assíncrona 11 é dotada de escovas (não ilustradas na Figura 1) com a finalidade de uma conexão elétrica do inversor 15 para o rotor 13. As fases da máquina assíncrona 11 também são eletricamente conectadas ao inversor 15 em resposta a um movimento rotacional do rotor 13, de modo que a corrente de fase flua do rotor 13 para o inversor 15 e vice-versa através das ditas escovas.

[024] A Figura 2a ilustra que parte do circuito elétrico 10 da Figura 1, que se refere à conexão do inversor 15 para o rotor 13 da máquina assíncrona 11. Em particular, as escovas mencionadas acima, que não são mostradas na Figura 1, são ilustradas na Figura 2a. É destacado que a Figura 2a serve apenas para fornecer explicações gerais.

[025] A Figura 2a é uma ilustração trifásica. As três fases são, desse modo, sempre identificadas com as letras a, b, c.

[026] A Figura 2a, além disso, assume uma máquina assíncrona 11 com uma saída ampla, motivo pelo qual os três inversores 151, 152, 153, que estão conectados em paralelo um ao outro, estão presentes.

[027] Consequentemente, a Figura 2a assume correntes de fase, que são tão amplas que uma escova individual para cada fase não é suficiente. Três escovas 21a1, 21a2, 21a3, 21b1, 21b2, 21b3, 21c1, 21c2, 21c3 são, dessa forma, em cada caso apresentadas para cada fase, por exemplo, que são conectadas em paralelo uma à outra para cada fase e que são colocadas em curto-circuito uma com a outra no lado de inversor e no lado de rotor em relação a cada fase.

[028] As escovas 21 de cada fase são conectadas a cada um dos três inversores parciais 151, 152, 153. Isto é realizado de forma que as três escovas 21 de cada fase - como já havia sido explicado - estão em curto- circuito umas com as outras no lado de inversor, de modo que, então, em cada caso sejam conectadas a uma linha de fase individual 22a, 22b, 22c. Na direção dos três inversores 151, 152, 153 essas linhas trifásicas 22a, 22b, 22c então se dividem, em cada caso, em três linhas individuais 23, para que cada linha de fase 22a, 22b, 22c esteja conectada a cada um dos três inversores 151, 152, 153. Uma fase do dispositivo de curto-circuito 18 é, além disso, em cada caso conectado às linhas trifásicas 22a, 22b, 22c.

[029] Durante a operação do circuito elétrico 10, as correntes de fase fluem dos três inversores 151, 152, 153 através das linhas individuais 23 e das linhas de fase 22a, 22b, 22c e através das respectivas três escovas 21 da respectiva fase para o rotor 13 e vice-versa. Em resposta a um mau funcionamento, as linhas trifásicas 22a, 22b, 22c podem ser colocadas em curto-circuito umas com as outras através do dispositivo de curto-circuito 18.

[030] A Figura 2b ilustra a fase da Figura 2a, a saber, a fase, que pertence à linha de fase 22a, por exemplo. É assinalado que a Figura 2b - bem como a Figura 2a - serve apenas para fornecer explicações gerais.

[031] Na Figura 2b, as escovas 21a1, 21a2, 21a3 são ilustradas como diagrama de circuito equivalente, especialmente em cada caso substancialmente sob a forma de impedância de escova e de uma queda de tensão U1 ou U2, respectivamente, ou U3, respectivamente, em que a impedância de escova é incorporada como conexão em série de um resistor R1 ou R2, respectivamente, ou R3, respectivamente, e de um indutor L1 ou L2, respectivamente, ou L3, respectivamente. Uma corrente de escova respectiva de fluxo 11 ou 12, respectivamente, ou 13, respectivamente, é em cada caso mostrada na Figura 2b para cada uma das escovas 21a1, 21a2, 21a3. É assinalado que as correntes de escova e as correntes de fase diferem uma da outra. Na Figura 2b, a soma das três correntes de escova 11, 12, 13, dessa forma, forma a corrente de fase IA correspondente na linha de fase 22a.

[032] Durante a operação do circuito elétrico 10, as correntes de escova supracitadas fluem acima das respectivas escovas de uma fase e causam perdas elétricas naquela locação na respectiva impedância de escova, que leva a um aquecimento da respectiva escova.

[033] Assume-se, agora, que as escovas 21 têm um coeficiente de temperatura negativo. Isto significa que a impedância das escovas individuais 21 diminui com um aumento de temperatura. Como resultado, o aquecimento das escovas supracitado 21 leva a uma redução da impedância e, dessa forma, a um maior fluxo de corrente nas respectivas escovas 21.

[034] Além disso, assume-se que as impedâncias das escovas individuais 21 não são, com frequência, exatamente as mesmas devido às tolerâncias de produção e/ou outras dispersões, por exemplo. Esta assimetria das impedâncias das escovas 21 tem como resultado o fato de a escova 21, que tem a menor impedância, conduzir a maior corrente e, dessa forma, esquentar mais. Devido a este maior aquecimento e ao coeficiente de temperatura negativo, a impedância desta escova 21 também diminui mais, de maneira que o fluxo de corrente através desta escova 21 se torne ainda maior. Dessa forma, isto cria um fluxo de corrente assimétrico através das escovas 21 de uma fase, que pode ter como resultado que a capacidade de transporte de corrente da escova 21, que tem o maior fluxo de corrente, seja excedida.

[035] A Figura 3a ilustra aquela parte do circuito elétrico 10 da Figura 1, que está relacionada à conexão do inversor 15 para o rotor 13 da máquina assíncrona 11. A Figura 3a é uma ilustração trifásica. As três fases são, desse modo, sempre identificadas com as letras a, b, c.

[036] Além disso, a Figura 3a assume uma máquina assíncrona 11 com uma saída ampla, que é o porquê de os três inversores 151, 152, 153, que estão conectados em paralelo uns aos outros estarem presentes, por exemplo. Um regulador de corrente separada pode, desse modo, ser designado para cada um dos inversores 151, 152, 153.

[037] Consequentemente, a Figura 3a assume correntes de fase, que são tão amplas que uma escova individual para cada fase não é suficiente. As três escovas 21a1, 21a2, 21a3, 21b1, 21b2, 21b3, 21c1, 21c2, 21c3 são, dessa forma, em cada caso presente para cada fase, por exemplo, que estão conectadas em paralelo umas às outras para cada fase e que estão em curto- circuito umas com as outras na lateral do rotor em relação a cada fase. O número de escovas 21 para cada fase, dessa forma, corresponde ao número de inversores 151, 152, 153, por exemplo. Destaca-se que o número das escovas para cada fase também pode ser maior ou menor e não precisa corresponder ao número de inversores.

[038] Em contraste com a Figura 2a, as escovas 21 da Figura 3a não estão em curto-circuito entre si na lateral do inversor.

[039] As três escovas 21 de cada fase estão conectadas a outro inversor respectivo dos três inversores 151, 152, 153. Percebe-se que uma linha de escova separada 25a1, 25a2, 25a3, 25b1, 25b2, 25b3, 25c1, 25c2, 25c3 conduz de cada escova 21 em uma fase aos três inversores correspondentes 151, 152, 153.

[040] Em contraste com a Figura 1 e as Figuras 2a, 2b, um dispositivo de curto-circuito 18 não está presente na Figura 3a.

[041] Durante a operação do circuito elétrico 10, as correntes de fase fluem dos três inversores 151, 152, 153 através das linhas de escova 25 e através das respectivas três escovas 21 da respectiva fase para o rotor 13 e vice-versa.

[042] A Figura 3b ilustra uma fase da Figura 3a, especialmente a fase, que pertence às linhas de escova 25a1, 25a2, 25a3, por exemplo.

[043] A Figura 3b ilustra as escovas 21a1, 21a2, 21a3 como diagrama de circuito equivalente, especialmente em cada caso substancialmente sob a forma de impedância de escova e de uma queda de pressão U1 ou U2, respectivamente, ou U3, respectivamente, em que a impedância de escova é incorporada à conexão em série de um resistor R1 ou R2, respectivamente, ou R3, respectivamente, e de um indutor L1 ou L2, respectivamente, ou L3, respectivamente. A respectiva corrente de escova de fluxo 11 ou 12, respectivamente, ou 13, respectivamente, é mostrada adicionalmente para cada uma das escovas 21a1, 21a2, 21a3 na Figura 3b. Destaca-se que as correntes de escova e as correntes de fase diferem uma da outra. A soma das três correntes de escova 11, 12, 13, dessa forma, forma a corrente de fase correspondente IA na Figura 3b.

[044] A Figura 3b ilustra, além disso, as linhas de escova 25a1, 25a2, 25a3 como diagrama de circuito equivalente, especialmente em cada caso substancialmente sob a forma de uma impedância de linha, que é incorporada à conexão em série de um resistor R ZL1 ou R ZL2, respectivamente, ou R ZL3, respectivamente, e um indutor L ZL1 ou L ZL2, respectivamente, ou L ZL3, respectivamente.

[045] Durante a operação do circuito elétrico 10, o fluxo de correntes de escova supramencionado através das respectivas escovas 21 de uma fase e causa perdas elétricas à respectiva impedância naquela locação, o que leva a um aquecimento da respectiva escova 21.

[046] Agora, assume-se que as escovas 21 têm um coeficiente de temperatura negativo. Isto significa que a impedância das escovas individuais 21 diminui com um aumento de temperatura.

[047] No entanto, de acordo com a Figura 3b, cada uma das escovas 21 é conectada em série à linha de escova correspondente 25. As impedâncias de linha das linhas de escova 25 abrangem um coeficiente positivo de temperatura. Isto significa que a impedância de linhas das linhas de escova individuais 25 aumenta com um aumento de temperatura. A impedância de linha é, desse modo, em particular, uma função do comprimento da respectiva linha de escova 25.

[048] A conexão em série da impedância de escova das escovas individuais 21 e da impedância de linha das respectivas linhas de escova correspondentes 25 agora tem como resultado que o coeficiente de temperatura negativo da respectiva escova 21 é compensado, pelo menos em parte, com o coeficiente de temperatura positivo da linha de escova correspondente 25. Isto é sinônimo para o fato que, devido à largura das linhas de escova correspondentes 25, o coeficiente de temperatura negativo das escovas 21 pode, pelo menos, ser diminuído ou até mesmo compensado para a maior parte.

[049] No evento em que as impedâncias das escovas individuais 21 diferem uma da outra, por exemplo, devido à produção de tolerâncias e/ou de outras dispersões, esta assimetria das impedâncias das escovas 21 é reduzida a valores bem pequenos através do coeficiente de temperatura positivo das linhas de escova 25. Em contraste com a Figura 2a, um fluxo de corrente assimétrico através das escovas 21, dessa forma, não é de forma alguma criado no caso da Figura 3a ou apenas a uma extensão bem pequena. As correntes de escova são dessa forma, substancialmente iguais. Um excedente da capacidade de transporte de corrente de uma das escovas 21 é, dessa forma, impedido.

[050] É destacado que a redução explicada acima ou até mesmo a compensação de assimetrias das impedâncias da escova também pode ser alcançada com a ajuda das impedâncias de linha, se as escovas 21 não conseguirem abranger um coeficiente de temperatura negativo, mas qualquer comportamento ou mesmo um coeficiente de temperatura positivo a este respeito. Isto se dá pelo fato que a impedância de linha de uma das linhas de escova 21 é tipicamente mais larga do que a impedância de escova da correspondente escova 25, de forma que as assimetrias das impedâncias de escova que são comparadas à correspondente impedância de linha são muito pequenas e são, dessa forma, substancialmente desprezíveis.

[051] Se as impedâncias de escova das escovas 21 de uma das fases, por si mesmas, dessa forma, abrangem uma assimetria, uma simetria é, dessa forma, alcançada, pelo menos a certa medida ao conectar estas impedâncias de escova em séries às respectivas impedâncias de linha correspondentes. Isto é sinônimo do fato de que as correntes de escova, que fluem através das linhas de escova individuais 25, são substancialmente uniformes. A assimetria das correntes, que flui através das escovas 21 de uma fase, dessa forma, já não está mais próxima.

[052] As Figuras 4a, 4b, 4c, 4d são baseadas nas Figuras 3a, 3b. Neste aspecto, é feita referência às explicações acima, que se relacionam com as Figuras 3a, 3b.

[053] Em contraste com as Figuras 3a, 3b, um dispositivo de curto-circuito 18 está presente nas Figuras 4a, 4b, 4c, 4d.

[054] De acordo com a Figura 4a, cada uma das linhas de escova 25 da Figura 4a é conectada à uma conexão de uma impedância de curto-circuito Za1, Za2, Za3, Zb1, Zb2, Zb3, Zc1, Zc2, Zc3 com o propósito de conectar o dispositivo de curto-circuito 18. As impedâncias de curto-circuito Za1, Za2, Za3 ou Zb1, Zb2, Zb3, respectivamente, ou Zc1, Zc2, Zc3, respectivamente, que pertencem a uma fase, então, em cada caso, são postas em curto-circuito umas com as outras através da outra conexão desta e são conectadas à respectiva fase do dispositivo de curto-circuito 18. As impedâncias mencionadas acima são conectadas em paralelo entre si a esse respeito.

[055] A Figura 4b ilustra as impedâncias de curto-circuito Za1, Za2, Za3 como diagrama de circuito equivalente, especialmente em cada caso como conexão em série de um resistor R Za1 ou R Za2, respectivamente, ou R Za3, respectivamente, e um indutor L Za1 ou L Za2, respectivamente, ou L Za3, respectivamente. Como já foi mencionado, as três séries de conexão da fase que estão perto são, então, postas em curto-circuito umas com as outras na lateral do dispositivo de curto-circuito 18 e são conectadas à fase correspondente de um dispositivo de curto-circuito 18.

[056] A Figura 4c ilustra uma modificação do circuito da Figura 4a. A modificação é que as impedâncias de curto-circuito Za1, Za3, Za3 ou Zb1, Zb2, Zb3, respectivamente, ou Zc1, Zc2, Zc3, que pertencem a uma fase, não são, em cada caso, postas em curto-circuito umas com as outras com a outra respectiva conexão disto - como neste caso na Figura 4a - mas que as impedâncias de curto-circuito Za1, Za2, Za3 ou Zb1, Zb2, Zb3, respectivamente, ou Zc1, Zc2, Zc3, respectivamente, que pertencem a uma fase, são, em cada caso, separadamente conectadas ao dispositivo de curto- circuito 18.

[057] A Figura 4d ilustra uma modificação do circuito da Figura 4b. A modificação é tal que as três conexões em série de um resistor R Za1 ou R Za2, respectivamente, ou R Za3, respectivamente, e de um indutor L Za1 ou L Za2, respectivamente, ou L Za3, respectivamente não são, em cada caso, postas em curto-circuito umas com as outras na lateral do dispositivo de curto- circuito 18 - como neste caso na Figura 4b - mas que as conexões em série são, em cada caso, separadamente conectadas ao dispositivo de curto-circuito 18.

[058] Nas Figuras 4c, 4d, um par separado de dispositivossemicondutores de potência não paralela é, dessa forma, designado para cada linha de escova 25a1, 25a2, 25a3, 25b1, 25b2, 25b3, 25c1, 25c2, 25c3 no dispositivo de curto-circuito 18, enquanto nas Figuras 4a, 4b, os doisdispositivos semicondutores de potência, que são conectados de forma não paralela, estão, em cada caso, sempre presentes no dispositivo de curto- circuito 18, de vez em quando.

[059] Conforme já explicado, é possível de uma maneira bem geral com o auxílio das linhas de escova 25 alcançar uma redução ou até mesmo uma compensação de assimetrias das impedâncias de escova de uma fase. Assimetrias da corrente que fluem através das escovas individuais de uma fase podem ser reduzidas para a maior parte neste aspecto. Em particular, é possível com o auxílio das linhas de escova 25 compensar um coeficiente de temperatura negativo das escovas 21.

[060] Como decorre das Figuras 4a, 4b, 4c, 4d, é alcançado através das impedâncias de curto-circuito Za1, Za2, Za3 ou Zb1, Zb2, Zb3, respectivamente, ou Zc1, Zc2, Zc3, respectivamente, que as escovas 21a1, 21a2, 21a3 ou 21b1, 21b2, 21b3, respectivamente, ou 21c1, 21c2, 21c3, respectivamente, que não são postas em curto-circuito na lateral do inversor. Em vez disso, uma das impedâncias de curto-circuito Za1, Za2, Za3, que é, em cada caso, composta de duas conexões em série do resistor R Za1, ou R Za2, respectivamente, ou R Za3, respectivamente, e o indutor L Za1 ou L Za2, respectivamente, ou L Za3, respectivamente, em cada caso estão presentes entre as linhas de escova individuais 25a1, 25a2, 25a3 da fase mostrada na Figura 4b ou 4d, respectivamente.

[061] Por um lado, uma impedância está, dessa forma, presente entre cada uma das fases da Figura 4a ou 4c, respectivamente, e o dispositivo de curto-circuito 18, especialmente as impedâncias de curto-circuito Za1, Za2, Za3 ou Zb1, Zb2, Zb3, respectivamente, ou Zc1, Zc2, Zc3, respectivamente, que são conectadas em paralelo para cada fase. Por outro lado, uma impedância está, em cada caso, sempre presente, também, entre as linhas de escova individuais 25 de cada fase, que é sempre a soma de duas das impedâncias de curto-circuito mencionadas acima.

[062] As impedâncias de curto-circuito são, desse modo, tipicamente maiores do que as impedâncias de linha. Obtém-se, dessa maneira, que as impedâncias de curto-circuito não representam um curto- circuito das linhas de escova individuais de uma fase, mas que as reduções acima mencionadas ou até mesmo a compensação das assimetrias das impedâncias de escova de uma fase podem continuar a ser alcançadas com o auxílio das correspondentes impedâncias de linha, mesmo no caso das Figuras 4a, 4b.

[063] É evidente que o circuito elétrico 10 pode, em conformidade, abranger um diferente número de fase maior que, ou menor que três e pode, opcionalmente, ser incorporado de maneira multifásica, neste aspecto. Nestes casos, o número e/ou realizações do inversor 15 ou dos inversores 151, 152, 153, respectivamente, e/ou do dispositivo de curto-circuito 18 também pode mudar. Além disso, é evidente que o número de escovas 21 para cada fase também pode ser dois ou maior que três.

[064] Além disso, é possível que as impedâncias de curto-circuito no diagrama de circuito equivalente da Figura 4b sejam conectadas, em cada caso, entre as impedâncias de linha e as impedâncias de escova. Uma redução ou até mesmo uma compensação de assimetrias das impedâncias de escova de uma fase também pode ser alcançada, neste caso, com o auxílio das impedâncias de linha.

[065] É evidente que a respectiva resistência ou a respectiva indutância também pode ser zero, caso necessário, no caso das impedâncias mencionadas. Da mesma forma, também pode não ser absolutamente necessário que três inversores estejam presentes, mas é facilmente possível que as realizações exemplares das Figuras 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4c também sejam realizadas com um único inversor.

Claims

1. CIRCUITO ELÉTRICO MULTIFÁSICO (10), caracterizado por compreender: - uma máquina elétrica compreendendo um estator (12) e um rotor (13), o estator (12) sendo configurado para se conectar a uma rede de fornecimento de energia elétrica (14); - um inversor (15) configurado para se conectar a uma rede de fornecimento de energia elétrica (14); - o rotor (13) sendo conectado ao inversor (15) através de pelo menos duas escovas (21) para cada fase, em que cada uma das pelo menos duas escovas (21) de cada fase é conectada ao inversor (15) através de uma linha de escova separada (25); - um dispositivo multifásico de curto-circuito (18) conectado as linhas de escova acoplando o rotor ao inversor; e - cada uma das linhas de escova (25) sendo conectadas ao dispositivo multifásico de curto-circuito (18) através de uma impedância de curto-circuito (Za1, Za2, Za3, Zb1, Zb2, Zb3, Zc1, Zc2, Zc3...), a impedância sendo um resistor e um indutor conectados em série com a linha de escova (25), e em que o dispositivo multifásico de curto-circuito (18) é incorporado para provocar curto-circuito nas fases que estão conectadas ao dispositivo de curto- circuito (18).

2. CIRCUITO (10), de acordo com a reivindicação 1,caracterizado por cada uma das escovas (21) ter uma impedância de escova, e cada linha de escova (25) ter uma impedância de linha, a impedância de linha para cada linha de escova (25) sendo maior que a impedância de escova da escova conectada.

3. CIRCUITO (10), de acordo com a reivindicação 2,caracterizado por uma assimetria das impedâncias de escova das escovas (21) de uma fase poder ser reduzida pelas impedâncias de linhas das respectivas linhas de escova correspondentes (25).

4. CIRCUITO (10), de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pela impedância de escova ter um coeficiente de temperatura negativo.

5. CIRCUITO (10), de acordo com a reivindicação 3,caracterizado por uma linha de escova separada (25) ser designada para cada escova (21).

6. CIRCUITO (10), de acordo com a reivindicação 1,caracterizado por ainda compreender uma pluralidade de inversores (151, 152, 153), o que corresponde ao número de pelo menos duas escovas (21) para cada fase, e as pelo menos duas escovas (21) de cada fase são, em cada caso, conectadas a um dos inversores (151, 152, 153).

7. CIRCUITO (10), de acordo com a reivindicação 6,caracterizado por um regulador de corrente separado ser designado para cada um da pluralidade de inversores (151,152,153).

8. CIRCUITO (10), de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo dispositivo de curto-circuito (18) ser configurado a partir de dispositivos semicondutores de potência, que são conectados de forma não paralela e que são organizados em uma conexão em estrela ou delta.

9. CIRCUITO (10), de acordo com a reivindicação 8,caracterizado por um par separado de semicondutores de potência não paralelos ser designado para cada uma das pelo menos duas linhas de escova (25).

10. CIRCUITO (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por uma máquina assíncrona de dupla alimentação (11) ser fornecida, cujo estator (12) é conectado a uma rede de fornecimento de energia elétrica (14), e em que o inversor (15) também é conectado à rede de fornecimento de energia (14).