CZ300880B6 - Polarizované zarízení PECS pro uchovávání náboje a zpusob použití zarízení PECS ve strídavé síti - Google Patents
Polarizované zarízení PECS pro uchovávání náboje a zpusob použití zarízení PECS ve strídavé síti Download PDFInfo
- Publication number
- CZ300880B6 CZ300880B6 CZ20022297A CZ20022297A CZ300880B6 CZ 300880 B6 CZ300880 B6 CZ 300880B6 CZ 20022297 A CZ20022297 A CZ 20022297A CZ 20022297 A CZ20022297 A CZ 20022297A CZ 300880 B6 CZ300880 B6 CZ 300880B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- pecs
- devices
- series
- source
- capacitors
- Prior art date
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000002490 spark plasma sintering Methods 0.000 title claims abstract 70
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 64
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 420
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 37
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 30
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 17
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 9
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 34
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 26
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 14
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 14
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 14
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 14
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 14
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 12
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 12
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 12
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 9
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 7
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 7
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000003491 array Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 4
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 3
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010063493 Premature ageing Diseases 0.000 description 1
- 208000032038 Premature aging Diseases 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005405 multipole Effects 0.000 description 1
- 238000003012 network analysis Methods 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000009291 secondary effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000004590 silicone sealant Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000013024 troubleshooting Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/16—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/08—Structural combinations, e.g. assembly or connection, of hybrid or EDL capacitors with other electric components, at least one hybrid or EDL capacitor being the main component
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
- H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
Polarizovaná zarízení PECS pro uchovávání elektrického náboje poskytující vysokou kapacitanci se používají pro uchovávání elektrického náboje. Jde o polarizované kondenzátory (612, 614) nebo elektrochemické baterie, v obecne strídavých aplikacích s novou topologií obvodu. Antisériové usporádání prvního zarízení (612) PECS a druhého zarízení (614) PECS je vhodné pro použití ve strídavé síti pro zlepšení cinnosti strídavé síte. Nejméne jeden stejnosmerný zdroj (616, 618) udržuje zarízení (612, 614) PECS pod stálým predpetím, i když jsou tato vystavena strídavému signálu. Strídavý signál, který se spotrebovává ve strídavé záteži (620), se privádí k antisériovému páru (610). Zarízení (612, 614) PECS jsou však pod dostatecným predpetím nejméne jednoho zdroje stejnosmerného napetí, takže se pri pripojení strídavého signálu neprepólují a zustanou stále pod napetím nemenné orientace.
Description
Polarizované zařízení PECS pro uchovávání náboje a způsob použití zařízení PECS ve střídavé síti
Oblast techniky
Vynález se týká použití polarizovaných zařízení pro uchovávání elektrického náboje ve střídavých (AC) aplikacích. Vynález se týká zvláště pod predpětím pracujících polarizovaných zařízení, jako jsou polarizované kondenzátory se stejnosměrným (DC) potenciálem, pro použití v obecně střídavých aplikacích.
ío
Dosavadní stav techniky
Kondenzátory mají množství použití, používají se například v aplikacích uchovávání energie, spojování signálů, startování motorů, korekce ůěiníku, regulace napětí, ladění, rezonance a filtrace. Jak v sériových, tak paralelních zapojeních, v ustálených i přechodových stavech, přináší použití kondenzátorů v obecně střídavých sítích mnoho provozních výhod.
Zlepšením ůěiníku se zvýší účinnost sítě v přechodových stavech. Mezi přechodové aplikace sériových kondenzátorů patří například ochrana před rázovým napětím, startování motoru, omezování proudu, přepínací operace apod. Sériové kondenzátory mohou zmírnit účinky poruch střídavé sítě a jiných přechodových jevů. Například, při malém účiníku se magnetické zapínací proudy při startování motoru, zapínací proudy transformátoru anebo poruchy sítě projeví výraznými přechodovými proudy. Sériová kapacitance zlepšuje celkový účiník a napěťovou regulaci sítě při těchto přechodových stavech. Pole sériových kondenzátorů mají díky své impedanci také určitou schopnost omezovat proud. Sníží se tím proudy při poruše a tím i nároky kladené na dimenzování generátoru, transformátoru, rozvodny, přípojnice i přenosové trasy. Kondenzátor zapojený do série s poruchou je činný jako omezovač proudu. Laděné obvody, které se skládají z cívek a kondenzátorů (LC obvody) se používají pro filtraci. Provedení se sériovým zapojením vysoké indukčnosti mohou významně zvýšit impedanci sítě při poruše tím, že se úmyslně vyzkra30 tuje kondenzátorové pole. Pote sériových kondenzátorů je obvykle spojeno s transformátorem. Odpor transformátoru proti okamžité změně proudu se s výhodou zkombinuje s odporem kondenzátoru proti okamžité změně napětí. Taková charakteristika vede v důsledku použití sériových kondenzátorů k vyšší krátkodobé stabilitě napětí v síti. Druhotnými účinky jsou ochrana proti rázovému napětí, zlepšení činitele náročnosti a regulace napětí. Správným užitím kondenzátorů lze zvýšit okamžitou účinnost přenosu energie. Popsané i jiné výhody sériových kondenzátorů jsou známé a ověřené v laboratořích, ovšem vysoké náklady a velikost v podstatě brání jejich průmyslovému využití ve větším měřítku.
Použitím kondenzátorů se zlepší i vlastnosti střídavých sítí v ustáleném stavu. Vysoká sériová kapacitance znamená nízký úbytek střídavého napětí na kondenzátorů v ustáleném stavu. Usnadní se tím použití elektrických přenosových zařízení ve spojení s poli sériových kondenzátorů. Zvýšením kapacitance se rovněž umenší deformace elektrické vlny. Mezi aplikace sériových kondenzátorů v ustáleném stavu patří například chod motoru, filtrace, korekce účiníku, efektivní přenos energie, zvyšování napětí apod. Sériové kondenzátory umožňují napájení induk45 cních motorů indukčními generátory tím, že pro obě zařízení zajišťují magnetizaci (VAr). Může se tím zvýšit i kvalita sítě při snížení nákladů na alternativní zdroje elektrické sítě, jako jsou nouzové napájecí zdroje, mobilní jednotky a přenosné generátory. Rovněž mechanické namáhání spojené se synchronním zapojováním přídavných generátorů do sítě lze snížit, pokud probíhá pres sériovou kapacitanci.
Kondenzátory lze rozdělit do dvou hlavních kategorií: na polární a nepolární zařízení, která lze každé realizovat mnoha způsoby. Polarizované kondenzátoiy vyžadují jednosměrné a správně orientované (dopředně) nabíjení, proto se používají zejména ve stejnosměrných aplikacích a střídavých aplikacích se slabým signálem. Polarizované kondenzátory se ve značném měřítku
-1CZ 300880 Bé používají ve stejnosměrných filtračních aplikacích, například v koncových stupních stejnosměrných napájecích zdrojů, V zesilovačích slyšitelných frekvencí (hudba) se polarizované kondenzátory se stejnosměrným nabíjením používají pro spojování signálů. Druhá kategorie, nepolarizované kondenzátory, se používají v jak stejnosměrných, tak střídavých aplikacích. Bohužel se však současné nepolarizované kondenzátory, zejména v sériových zapojeních, pro mnoho aplikací jednoduše nehodí, a to jak kvůli velikosti, kapacitanci, hmotnosti, účinnosti, hustotě energie, tak i značné ceně. Použití příliš malých nepolárních kondenzátorů způsobuje významné deformace vlny a velký úbytek napětí na kondenzátorů, což znamená ztráty energie a nesnadnou regulaci střídavého napětí pri zatížení.
io
Na druhé straně polarizované kondenzátory, stejně jako jiná polarizovaná zařízení pro uchovávání elektrického náboje (PECS - Polarised Electric Charge Storage devices), jsou levné a ve srovnání s nepodřizovanými zařízeními lehčí a menší. Těmito vlastnostmi nepolarizovaná zařízení jasně převyšují. Navíc při síťových frekvencích vykazují relativně nízkou sériovou rezistanci.
Mezi zásadní nevýhody patří nutnost provozovat taková zařízení s kladným „dopředným“ napětím (predpětím) vzhledem ke kladnému a zápornému pólu zařízení, Obrácené napětí významnější velikosti způsobí zkratování kondenzátorů, které obvykle ústí ve výbuch, který lze přirovnat k výbuchu ručního granátu. Například u pevných tantalových kondenzátorů vede zkratování ke spontánnímu hoření. Proto byly polarizované kondenzátory pro běžné střídavé aplikace dosud
2o považovány za nepříliš vhodné.
Na obr. 1 je znázorněn model normálního zapojení polarizovaného hliníkového elektrolytického kondenzátorů a činnost obvodu v režimech přepětí a obráceného předpětí. Model zahrnuje sériovou cívku 101, sériový odpor 102, paralelní odpor 103, Zenerovu diodu 104 a polarizovaný kondenzátor 105. Zenerova dioda 104 modeluje stavy dopředného a zpětného zkratování, ke kterému dojde v případě, že přivedené napětí překročí zpětné předpětí 1,5 V nebo dopředně předpětí asi 50 V nad jmenovité pracovní stejnosměrné napětí (WVDC - Working Voltage DC) kondenzátorů. Cívka 101 slouží pro modelování vlastní (rezonanční) frekvence kondenzátorů. Sériový odpor 102 modeluje ekvivalentní sériovou rezistanci (ESR) (malá, mG) změřenou pri normální činnosti kondenzátorů. Paralelní odpor 103 modeluje ekvivalentní paralelní rezistanci (velká, MG) kondenzátorů zjištěnou při stejnosměrném proudovém svodu. Při nízkých frekvencích dopředně předpětí v rámci rozsahu pracovních napětí zařízení umožní proudovému signálu průchod směrovým kondenzátorem 105. Zpětné předpětí způsobí zkrat přes diodu 104.
Kondenzátor bude v ustáleném stavu s výhodou pracovat v rozsahu napětí od nuly voltů do jmenovitého stejnosměrného napětí. Zpětné předpětí od asi 1.5 V a jmenovité dopředně rázové předpětí tvoří vnější meze použití kondenzátorů v přechodových stavech. Provoz kondenzátorů vně této limitní obálky způsobí zkrat. Existuje ještě třetí impulsní napěťový parametr. Nadměrné dopředně napětí na kondenzátorů vyvolá zpětný proud přes Zenerovu diodu 104. Takové elektrické chování lze schématicky namodelovat zapojením Zenerovy diody 104 paralelně, ale s obrácenými póly oproti polárnímu kondenzátorů. Zkratování přes diodu 104, a to v obou směrech, způsobí nadměrný proud a ohřev, které může vést k selhání kondenzátorů. Z tohoto důvodu obvykle dojde k poruše polarizovaného kondenzátorů v normálním střídavém zapojení.
Na obr. 2 je schéma jednoduchého obvodu 250, který ukazuje typické použití stejnosměrně nabíjeného polarizovaného kondenzátorů v aplikacích spojování slabých střídavých signálů. Zapojení se v hojné míře využívá jako laboratorní cvičení pro začátečníky - studenty analogové elektroniky - a nachází uplatnění ve vícestupňových zesilovačích. Obvod 250 zahrnuje zdroj 255 střídavého signálu, který se skládá se zdrojem 260 stejnosměrného napětí, který patří k obvyklé50 mu laboratornímu vybavení. Střídavý signál je veden k zátěži 266, přičemž stejnosměrné napětí je blokováno polarizovaným kondenzátorem 262, který také kladně nabíjí. Kondenzátor a stejnosměrné napětí se vyberou tak, aby složené stejnosměrné a střídavé napětí v žádném z okamžiků nepřekročilo odpovídající napěťové meze. Z výstupní části střídavého zdroje vychází celý výstup stejnosměrného zdroje a naopak. Při zvyšování intenzity střídavého signálu vzhledem ke jmeno55 vitému stejnosměrnému pracovnímu napětí kondenzátorů dochází k deformaci vlny ve formě
-2LZ. JUUOOV OU odřezávání. Tedy, k nejmenším deformacím vlny dochází při slabých střídavých signálech. Velikost předpětí je obvykle řádově polovina jmenovitého stejnosměrného napětí kondenzátoru. Věrnost přenosu střídavé vlny se zlepšuje se zmenšováním velikosti střídavého napěťového signálu a střídavého proudu.
Vyhlazovací nepolarizovaný kondenzátor 264 je zapojený paralelně s polarizovaným kondenzátorem 262. Nepolarizované vyhlazovací kondenzátory se používají pro jemné doladění rezonance, nastavení podílu kapacity k proudu, snížení ESR, nastavení šířky pásma, vylepšení přenosu tvaru vlny, zploštění frekvenční charakteristiky a případné zlepšení dalších parametrů podobných io aplikací. Kapacita polarizovaného kondenzátoru 262 je obvykle o asi dva rády vyšší než kapacita vyhlazovacího kondenzátoru 264. Nepolarizovaný vyhlazovací kondenzátor zmenšuje zkreslení signálu.
Na obr. 3 je zobrazen obvod 300, kletý zahrnuje střídavý zdroj 305. antisériové polarizované kondenzátory 312, 314, které budou dále dohromady označovány 310, a střídavou zátěž 320.
Označení polarity naznačují okamžitý stav dopředného předpětí kondenzátoru 312 a současný okamžitý stav zpětného předpětí kondenzátoru 314, které nastanou v průběhu kladné fáze střídavého zdroje 305. Pri záporné fázi se polarity samozřejmě vymění.
Antisériové zapojení polarizovaných kondenzátorů bude pracovat v neustáleném, přechodovém režimu, ěi jako omezovač proudu. Vhodně navržené antisériové uspořádání vykazuje vnitřní chování podobné výše popsané Zenerově diodě. Obvykle se používá v aplikacích startování jednofázových motorů, ale trpí přehříváním a nízkou životností, které jsou způsobeny zkratováním zpětným předpětím. Když je kondenzátor 312 nabíjen dopředným předpětím ze střídavého zdroje, je to pro kondenzátor 314 předpětí zpětné a proud půlvlny jím projde do zátěže 320.
Během další půlvlny se kondenzátor 314 nabíjí dopředným předpětím a kondenzátor 312 je zkratován. Na tomto známém a obvyklém antisériovém uspořádání lze snadno pochopit, jak se kondenzátory nabíjí stejnosměrným napětím, které osciluje s určitou periodou.
Na obr. 4 je znázorněno zlepšené schéma zapojení antisériových polarizovaných kondenzátorů ve střídavém prostředí podle patentů US 4 672 289 a US 4 672 290 (Ghosh). Obvod na obr. 4 je označen 460. Obvod 460 zahrnuje polarizované kondenzátory 462, 464 a diody 466, 468 v sérii se střídavým zdrojem 461 pro pohon střídavé zátěže 470, Antisériové symetrické polarizované kondenzátory 462, 464 jsou paralelní s protilehle zapojenými antisériovými diodami 466, 468. V provozu paralelní „bočníková“ dioda (466,468) sníží maximální okamžité záporné napětí přes kondenzátor, čímž polarizovaný kondenzátor chrání před nadměrným zpětným předpětím. Ghoshův obvod poskytuje externí diskrétní diody pro svedení obrácených proudů mimo každý z kondenzátorů. Vnitřní chování podobné Zenerově diodě je omezené. Sníží se tím tepelné namáhání kondenzátorů a prodlouží předpokládaná životnost.
Bohužel toto řešení má s paralelní diodou určité nedostatky. Polarita každého z kondenzátorů je po dobu poloviny střídavé vlny vystavena plnému střídavému napětí. Pri rozběhu motoru, zapínání transformátoru, nebo obdobných podmínkách, působí celé napětí střídavého zdroje na svorky, každý z antisériových kondenzátorů i sestavu diod po 50 % pracovního cyklu. Součástí obvodu není dělič napětí. Tedy, maximální střídavé napětí je omezené jmenovitými napěťovými para45 metry diod pro danou úroveň zkreslení střídavého signálu. Dále, každý z obou polarizovaných kondenzátorů je vystaven nízkému zpětnému předpětí po asi 50% Času. Diody deformují vlnu napětí střídavé sítě. Navíc, s popsaným samonabíjecím obvodem nelze využít proudových mezí diod. Za podmínek ustáleného stavu lze tedy nevýhody shrnout na tepelné ztráty, deformaci vlny průběhu proudu a požadavky na velikost diod. Ještě výraznější problémy s polovodiči se objeví v přechodových stavech, poruchách, magnetizaČních, rezonančních nebo spouštěcích aplikacích. Celý proud obvodu prochází každou diodou po 50 % pracovního cyklu v ustáleném i přechodovém stavu. Důsledkem je značná ztráta a oteplení diod. Oscilace vlastního nabíjecího stejnosměrného napětí ruší zemnicí referenční potenciál a dále přispívají ke ztrátám. Dochází k zkreslení střídavého signálu v důsledku odřezávání části vlny způsobenému neodpovídající velikostí *3CZ 300880 Bó stejnosměrného nabíjecího napětí vzhledem k velikosti střídavého signálu. Energie potřebná pro přeformování náboje kondenzátoru v každé polovině cykluje další ztráta energie. Nakonec, toto zapojení dle dosavadního stavu techniky se nehodí pro použití s jinými polarizovanými zařízeními pro uchovávání energie, jako jsou mnohé elektrochemické baterie.
Dále, při zvětšování obvodu pro větší proudová zatížení se jeho cena, jak by bylo žádoucí a obvyklé, nijak nezmenšuje. Při zdvojnásobení jmenovitého proudu kondenzátorového pole se musí zdvojnásobit i diody, chladiče apod. Při vysokých proudech jde zásadní překážku pro využití zapojení. Pokud by se vyžadovalo zvýšit pracovní napětí zapojení, přidané diody by ío musely mít stejnou zatížitelnost jako diody stávající. Úbytku dopředného napětí každé stávající diody musí odpovídat úbytek dopředného napětí každé přidané jednotky. Jinak řečeno, výkonové ztráty a množství generovaného tepla se zvyšují úměrně. Také pásmo necitlivosti v okolí nuly každé diody se násobí množstvím diod v sérii.
Zkreslení průběhu vlny způsobené antisériovým zapojením diod, například v Ghoshově zapojení, a vnitřní chování obdobné Zenerově diodě v obvyklém antisériovém uspořádání je prakticky neodstranitelné. Navíc Ghoshův i obvyklé obvody mají trvalý oscilační účinek na referenční stejnosměrný potenciál země systému. Kvůli uvedeným problémům se obvyklá i Ghoshovo zapojení pro obecné střídavé aplikace nehodí. Obě technologie pracují mimo oblast slabých signálů, v níž lze deformaci střídavého napětí minimalizovat.
Na obr. 5 je zobrazen obvod 500 podle německého patentu DE 4 401 955 (Norbert) pro použití polarizovaných kondenzátoru v přechodových střídavých aplikacích. Podle Norberta je obvod 500 navržen především jako obvod pro posun fáze pro rozběh jednofázového asynchronního motoru. Obvod 500 se skládá ze střídavého zdroje 504, antisériového páru 502 kondenzátoru, odporu 503, diody 504, indukční zátěže 505 a spínače 506. Dioda 504 a odpor 503 jsou trvale připojeny ke zdroji 501 střídavého napětí, případně kjinému zdroji záporného napětí. Po čekací době s otevřeným spínačem 506 se přes kombinaci dioda/odpor za nějakou dobu pomalu nabije kondenzátorový pár. Norbertův obvod připraví kondenzátor pro start střídavé zátěže a za před30 pokladu, že je k dispozici odpovídající doba před startováním motoru, zvyšuje oproti Ghoshovu zapojení předpokládanou životnost zařízení. Zapojení podle Norberta využívá malých diod s nízkým jmenovitým proudem. Norbert rovněž navrhuje, aby na středový uzel antisériových kondenzátorů navazovalo připojení vysoké impedance v ekonomickém provedení jediné součástky. Obvod by bylo nutné k provozu doplnit pouze vnější diodou, odporem a připojením strída35 vého zdroje.
Na druhé straně Norbertovo zapojení vyžaduje značnou dobu pro nabití kondenzátoru. Kondenzátory se nabíjí právě pod velikost střídavého napětí (od vrcholu k nule). Proto není Norbertův obvod použitelný s polarizovanými kondenzátory s nízkým pracovním napětím ve střídavých aplikacích s vysokým napětím. Navíc nelze obvod použít s jinými polarizovanými zařízeními pro uchovávání náboje, například elektrochemickými bateriemi. Norbertův obvod je také nevhodný pro nepřetržité užívání, protože náboj v průběhu času mizí, zejména pokud jednofázový motor nebo jiná zátěž zůstane i po startu k obvodu připojena. Obvod se poté chová stejně jako obvyklé, nenabíjené uspořádání. Norbertův obvod bude tedy kvůli předimenzování vzhledem k požadavkům slabých střídavých signálů v ustáleném stavu vykazovat odřezávání vln střídavých signálů.
Jak vyplývá zvýše uvedeného popisu dosavadního stavu techniky, existuje potřeba přinést zlepšený způsob a obvod pro použití polarizovaných zařízení pro uchovávání náboje, jako jsou polarizované kondenzátory, ve střídavých aplikacích včetně střídavých aplikací pracujících v ustáleném stavu.
Podstata vynálezu
Polarizovaná zařízení pro uchovávání elektrického náboje poskytují velkou kapacitu. Vynález se týká použití polarizovaných zařízení pro uchovávání elektrického náboje (PECS - Polarised
-4CL JUUOOV DU
Electrical Charge Storage), jako jsou polarizované kondenzátoiy nebo elektrochemické baterie, v obecně střídavých aplikacích s novou topologií obvodů. V jednom provedení je antisériové uspořádání prvního a druhého PECS zařízení použito v rámci střídavé sítě pro zlepšení činnosti stiídavé sítě. Součástí obvodu je nejméně jeden stejnosměrný zdroj pro udržování PECS zařízení pod dopředným předpětím při jejich vystavení střídavému signálu. Střídavý signál, který se spotřebovává ve střídavé zátěži, se přivede k antisériovým zařízením. Zařízení jsou pod dostatečným předpětím z alespoň jednoho zdroje stejnosměrného napětí tak, aby pod dopředným předpětím zůstala i při připojení střídavého signálu.
io Rysy a technické výhody vynálezu jsou výše uvedeny v poněkud širším smyslu. Podrobnosti budou rozvedeny v následujícím podrobném popisu vynálezu. Další rysy a výhody vynálezu budou popsány v připojených patentových nárocích. Odborníkům je zřejmé, že koncept i konkrétní provedení vynálezu lze využít k úpravám stávajících zapojení a konstrukci zapojení nových tak, aby měly rysy a výhody vynálezu. Rozumí se, že takové ekvivalentní konstrukce odpovídají duchu a rozsahu vynálezu, které jsou vymezeny připojenými patentovými nároky.
Přehled obrázků na výkresech
Pro lepší porozumění vynálezu a jeho výhodám bude vynález dále popsán na příkladných provedeních s odkazy na doprovodné výkresy, na nichž:
Na obr. 1 je model obvodu elektrolytického kondenzátoru podle dosavadního stavu techniky.
Na obr. 2 je obvod využívající polarizované a nepolarizované kondenzátory v aplikaci spojení slabého střídavého signálu, který se obvykle používá v analogových zvukových zesilovačích, podle dosavadního stavu techniky.
Na obr. 3 je průmyslově vyráběný konvenční antisériový pár polarizovaných kondenzátorů pro spojení střídavého signálu se střídavou zátěží, který se typicky používá ke startování motorů.
Na obr. 4 je zlepšení obvodu dle obr, 3 podle dosavadního stavu techniky.
Na obr. 5 je také zlepšení obvodu dle obr. 3 podle dosavadního stavu techniky.
Na obr. 6A je střídavý obvod, který zahrnuje antisériové polarizované kondenzátory pracující pod dopředným předpětím podle vynálezu, stejnosměrný nabíjecí obvod není zobrazen.
Na obr. 6B je zapojení antisériových polarizovaných kondenzátorů, pracujících pod dopředným předpětím podle vynálezu, střídavé zařízení odděluje kladný stejnosměrný uzel, stejnosměrný nabíjecí obvod není zobrazen.
Na obr. 7 je znázorněna antisériová symetrická implementace polarizovaných kondenzátorů pracujících pod dopředným předpětím v omezené střídavé aplikaci podle vynálezu.
Na obr. 8 je obvod podle vynálezu.
Na obr. 9 je další provedení obvodu podle vynálezu.
Na obr. 10 je jedno z provedení obvodu podle vynálezu.
Na obr. 11 je uspořádání pro kapacitní přenos výkonu využívající další provedení vynálezu.
Na obr. 12 je třífázový, třídrátový střídavý systém s antisériovými polarizovanými kondenzátory pracujícími pod dopředným předpětím podle vynálezu, stejnosměrný nabíjecí obvod není zobrazen.
Na obr. 13 je třífázový, čtyřdrátový střídavý systém zahrnující provedení vynálezu.
Na obr. 14 je alternativní třífázový, čtyřdrátový střídavý systém zahrnující další provedení vynálezu.
Na obr. 15 je další třífázový, čtyřdrátový střídavý systém zahrnující provedení vynálezu.
-5CZ 300880 B6
Na obr. 16 je obvod pro vysoké proudy se 4n+ implementací vynálezu, stejnosměrný nabíjecí obvod není zobrazen.
Na obr. 17 je jednoduché schéma vysokonapěťové realizace 4n+ polarizovaného kondenzátoru a nabíjecího systému podle vynálezu.
Na obr. 18 je alternativní realizace vynálezu.
Na obr. 19 jsou dvě vinutí střídavého indukčního motoru s pomocnou fází (rozběhovým vinutím), který je vhodný pro nepřetržitý provoz s napájením zjednofázového střídavého zdroje a využívá vynálezu.
Na obr. 20 je pásmový LC filtr s rozlaďovacím zařízením pro omezení proudu způsobeného io poruchami zařízení za filtrem v dalším provedení vynálezu.
Na obr. 21 je tepelně vodivá struktura, která je zabezpečená před nebezpečným dotykem, pro regulaci teploty kondenzátoru a elektrických parametrů v dalším provedení vynálezu.
Na obr. 22 je naznačen způsob pro ustavení přenosových podmínek pro dopředný polarizovaný slabý signál při přechodových stavech; způsob je přizpůsobený pro nepřetržitý provoz v dalším i5 provedení vynálezu.
Na obr. 23 je jednoduchý předpěťový obvod podle provedení vynálezu vhodný pro nepřetržitý provoz.
Na obr. 23 A je zjednodušené schéma předpěťového obvodu dle obr. 23.
Na obr. 24 je další provedení vynálezu s pasivním předpěťovým obvodem, který je podobný 20 provedení dle obr. 23.
Na obr. 25 je antísériové uspořádání vynálezu, v němž střídavý zdroj odděluje záporné póly kondenzátoru a střídavá zátěž odděluje kladné póly kondenzátoru.
Na obr. 26 je znázorněno použití jediného nízkonapěťového stejnosměrného zdroje pro vytvoření předpětí na dvou antisériových párech polarizovaných kondenzátoru, které jsou zapojeny do série, v dalším provedení vynálezu.
Na obr. 27 je stejnosměrný napájecí zdroj podle dalšího provedení vynálezu, v němž je usměrňovači můstek připojen ke střídavému napájení přes antísériové kondenzátory, které jsou nabíjeny částí stejnosměrného výstupu.
Na obr. 28 je uspořádání třífázového antisériového PECS zařízení podle dalšího provedení 30 vynálezu, v němž je v každé střídavé fázi jeden polarizovaný kondenzátor.
Na obr. 29 je 120:240 V jednofázový systém podle vynálezu, kde jediné PECS zařízení v každé fázi tvoří část antisériového uspořádání kondenzátoru.
Na obr. 30 je stejnosměrný zdroj pro vytváření předpětí, který používá jednoduchý usměrňovač v uspořádání antisériového PECS zařízení podle vynálezu a který je vhodný pro nepřetržitý provoz.
Příklady provedení vynálezu
Přehled
Na obr. óAje zobrazen ideální obvod 600, který ilustruje podstatu provedení vynálezu. Obvod 600 zahrnuje střídavý zdroj 605, který je zapojený do série s antisériovým párem 610 polarizovaných kondenzátorů a zátěží 620, která je napájená střídavým zdrojem 605. Antisériový pár 610 polarizovaných kondenzátorů zahrnuje polarizované kondenzátory 612 a 614, které jsou navzájem zapojeny do antisériového uspořádání. Jak je ukázáno na obr. 6A, jsou kondenzátory 612 a 614 udržovány pod vhodným dopředným předpětím 616, 618 tak, aby na každý z kondenzátorů
-ft.
juuaau do neustále působil kladný potenciál a tak bylo možné kondensátory použít v obecně střídavé aplikaci.
Každé ze stejnosměrných předpětí je tak velké, aby v kombinaci s částí provozního střídavého napětí, které připadá na každý kondensátor, vykompenzovalo záporný výkmit střídavého napětí i v nejhorším případě. Obdobně, součet kladného výkmitu střídavého napětí a stejnosměrného předpětí musí být menší než jmenovité pracovní napětí kondenzátoru. Vynucený, nepřetržitý stav stejnosměrného předpětí eliminuje nevýhody dosud známých řešení, jako jsou nekontrolovatelné ztráty, malá životnost, deformace signálu a/nebo stav oscilujícího stejnosměrného předpětí. Tedy, pokud se udržuje správný stav stejnosměrného předpětí a střídavé napětí a proud jsou menší než jmenovité parametry zařízení, je obvod 600 vhodný pro střídavý provoz v ustáleném i přechodovém režimu. Podrobnosti stejnosměrného nabíjecího obvodu jsou na obr. 6A pro jednoduchost vynechány, ale budou podrobně popsány dále v textu. Obvodů pro ustavení a udržování vhodných podmínek pro stejnosměrné nabíjení kondenzátoru je mnoho. Stejnosměrné zdroje pro nabíjení antisériových, polarizovaných kondenzátoru lze odvodit z libovolného vhodného sché15 matu zahrnujícího regulovaný nebo neregulovaný zdroj. Za povšimnutí stojí, že okamžité, aktivní nabíjení je praktické a může prodloužit životnost polarizovaných kondenzátorů.
Obvod 600 využívá té vlastnosti kondenzátorů 612, 614, že blokují stejnosměrný proud. Stejnosměrná předpětí 616, 618 působí na svorky dvou polarizovaných kondenzátorů. Pro účely tohoto vysvětlení se předpokládá, že stejnosměrná předpětí jsou symetrická. Pro jednoduchost se také předpokládá, že kondenzátory 612 a 614 mají stejnou kapacitanci. Obecně to v zapojení podle vynálezu ale není nutné. Velikost stejnosměrného předpětí je v tomto provedení vynálezu nejméně jedna polovina absolutního maxima (od vrcholu k nule-ne efektivní hodnota (RMS)) střídavého napětí působícího na antisériový pár kondenzátorů. To jest jedna čtvrtina napětí od vrcholu k vrcholu. Působící stejnosměrné předpětí se může oproti uvedené hodnotě mírně zvýšit, aby se vykompenzovaly tolerance v parametrech součástek. Stejnosměrné předpětí nemá nepříznivý vliv na střídavý provoz obvodu. Zapojení podle vynálezu umožňuje udržovat na kondenzátorech správné předpětí bez nedostatků zapojení podle dosavadního stavu techniky, jako jsou deformace průběhu střídavého napětí, zpětné předpětí na kondenzátorech, dopředně vedení diodami, nadměrné zahřívání součástek, oscilace referenčního stejnosměrného napětí a projevy předčasného stárnutí.
V ideálním případě jsou zdroje stejnosměrného předpětí bud* elektricky oddělené od střídavého zdroje, nebo jsou na střídavém zdroji nezávislé. V takovém ideálním případě okamžité stejno35 směrné předpětí nebo proud připojenou střídavou síť nemohou ovlivňovat. Navíc se ve střídavé síti nemohou projevit harmonická nebo subharmonická zkreslení, které by mohly pocházet z kapacitní trasy střídavého proudu nebo nabíjecího zdroje. Stejnosměrný nabíjecí zdroj dále vykazuje nekonečnou obousměrnou střídavou impedanci a nulovou stejnosměrnou rezistanci. Obdobně trasa střídavého proudu pres polarizované kondenzátory vykazuje nulovou obousměr40 nou střídavou rezistanci a nekonečnou stejnosměrnou rezistanci. Střídavé a stejnosměrné napětí se chovají dle principu superpozice. Tedy, AC/DC rozhraní nezpůsobuje elektromagnetické rušení ani vzájemné, ani navazujících elektrických zařízení. Polarizované kondenzátory lze považovat za stejnosměrnou zátěž stejnosměrného zdroje ve střídavém přechodovém i střídavém ustáleném stavu.
Díky uvedeným zjednodušením je schéma 600 velmi názorné. Ukazuje, jak se polarizované kondenzátory mohou přímo použít ve střídavých sítích jako dělič AC napětí. Schéma naznačuje, jak je možné elegantním a jednoduchým způsobem použít polarizované kondenzátory ve střídavé síti a získat výsledky podle dosavadního stavu techniky nedostupné. V zapojení není jiná střídavá cesta než pres kondenzátory. Protože ve středovém uzlu je předpětí vůči pevnému potenciálu země, obě alternativní antisériová zapojení mohou s vhodným předpětím pracovat navzájem paralelně.
Na obr. 6B je obvod 650. Obvod 650 se skládá ze stejnosměrného zdroje 652, polarizovaných kondenzátorů 662, 664, cívky 668 a střídavé zátěže 670. Cívka 668 fyzicky odděluje antisériové
-7CZ 300880 B6 polarizované kondenzátory 662, 664. Orientace polarity a stejnosměrného nabíjecího napětí kondenzátorů 662,664 je oproti zapojení na obr. 6A obrácená. Značky polarity nad kondenzátory naznačují trvalé dopředně předpětí na kondenzátorech. V ustáleném stavu je součet stejnosměrného a střídavého napětí po obvodu roven nule. Ustálené stejnosměrné napětí na cívce je zanedbatelné, takže kladné uzly kondenzátorů mají téměř shodný stejnosměrný potenciál. Přes cívku se tedy stejnosměrný obvod uzavírá. Obdobně, střídavý zdroj 652 a střídavá zátěž 670 fyzicky oddělují záporné póly kondenzátorů a zároveň mají stejné stejnosměrné potenciály. Střídavý zdroj 652 je spojen se střídavou zátěží 670 prostřednictvím LC obvodu, který se skládá z kondenzátorů 662, 664 a cívky 668. LC obvody slouží obvykle jako filtry. Střídavé parametry ío obvodu, jako je účiník, impedance, atd, lze měnit nastavením induktance cívky. Změny parametrů lze dosáhnout například změnou odbočky cívky nebo zkratováním cívky přes paralelní odpor.
Podrobnosti stejnosměrného zdroje předpětí jsou na obr. 6B pro jednoduchost vypuštěny. Zamýšleným účelem výkresu je naznačit, že prvky střídavého obvodu mohou ve střídavé aplikaci is oddělit dopředně nabíjená antisériová PECS zařízení.
Realizace obvodu
Na obr. 7 je znázorněn obvod 750, který využívá dvou samostatných, identických zdrojů 774 a
7 86 stejnosměrného napětí. Každý z neuzemněných stejnosměrných zdrojů kladně nabíjí polarizovaný kondenzátor 778 a 782 přes stejnosměrný zemnicí referenční (střídavý signál blokující) odpor 788. Nepolární vyhlazovací kondenzátory 776, 784 jsou zapojeny paralelně k polarizovaným kondenzátorům 778 a 782. Kondenzátory dohromady tvoří kondenzátorové sestavy 776/778 a 782/784. Střídavý signál se přenáší od střídavého zdroje 772 přes kondenzátorové sestavy k induktivní/odporové zátěži 790 a je veden přes výstupní části zdrojů stejnosměrného napětí. Antisériové uspořádání polarizovaných kondenzátorů spolu s předpětím umožňuje jejich použití ve střídavé aplikaci. Výstupní část střídavého zdroje 772 a zátěž 790 se v ustáleném stavu jeví stejnosměrnému proudu jako zkratované, takže stejnosměrné zdroje 774, 786 mohou nabíjet kondenzátorové sestavy. Blokovací odpor 788 zajišťuje v tomto symetrickém, neuzemněném nabíjecím schématu stejnosměrnému proudu cestu k zápornému referenčnímu napětí. Odpor má ve srovnání s kondenzátory dostatečně vysokou střídavou impedanci, aby se střídavému signálu jevil jako v podstatě neprůchodný, otevřený obvod. Účelem zobrazeného provedení je naznačit možnost použití symetricky nabíjených antisériových polarizovaných kondenzátorů pro přenos střídavého signálu. Je ukázán rovněž princip superpozice. Kondenzátory 776 a 784 na cestě ze střídavého zdroje 772 k zátěži 790 se mohou nahradit jediným nenabíjeným, nepolarizovaným kondenzátorem pro účinnější vyhlazování střídavého signálu. Celý střídavý signál prochází výstupními částmi obou zdrojů stejnosměrného napětí. Stejnosměrné napětí se rozděluje mezi kondenzátory a odpor 788. Systém lze uzemnit v libovolném uzlu. Úroveň stejnosměrného předpětí může být pro dosažení vysoké věrnosti přenosu signálu (nízké harmonické zkreslení) mnohem vyšší než úroveň střídavého signálu.
Na obr. 8 je zobrazen obvod 800, který znázorňuje další provedení obvodu pro realizaci vynálezu. Obvod 800 zahrnuje střídavý zdroj 805, antisériové polarizované kondenzátory 812, 714, diodu 816, odpor 817, zdroj 818 stejnosměrného napětí 818 a třípolohový přepínač 819. Dvě strany antisériových kondenzátorů 812, 814 se mohou zpočátku nabít sekvenčně. V zobrazeném uspořádání se s přepínačem ve střední poloze (rozpojené) dosáhne dlouhodobého stejnosměrného předpětí a blízkého přiblížení se k nekonečné střídavé impedanci otevřeného obvodu. Počáteční náboj kondenzátorů se ale postupně zmaří koránovými ztrátami a proudovými svody v kondenzátorech. Obě strany kondenzátorů mají stejná předpětí a rychlosti ztráty náboje. Přepínáním přepínače 819 mezi levou a pravou polohou se kondenzátory 812 a 814 udržují nabité. Typické střídavé zdroje jsou k zátěžím připojeny transformátorovým vinutím. Když je obvod zapojen a přepínač baterie je v některé z krajních poloh, předpětí na obou stranách se vzhledem ke středovému uzlu zvyšuje. Změna rychlosti obou napětí je různá, ale obě se zvětšují, Odborník si snadno ověří, že transformátorové vinutí (střídavý zdroj 805) a zátěž se v ustáleném stavu pro . fi _
CZ 0UUS9U BO rozdíl stejnosměrného napětí jeví jako krátké spojení. Při přepínači v krajní poloze stejnosměrným zdrojem 818 (např. baterií) protéká určitý střídavý proud. Popsaná neideálnost je jednosměrná, dočasná a závisí na velikosti odporu 817 a parametrech kondenzátoru, střídavé zátěže a střídavého zdroje. Popsané uspořádání ideálního obvodu je prakticky použitelné. Přepí5 nač není pro práci obvodu nezbytný, ale usnadní pochopení principu činnosti zapojení a umožní údržbu zdroje stejnosměrného napětí.
Diody obecně (a dioda 816 zvlášť) jsou výborným příkladem realizace vysoké střídavé impedance v případě zpětného toku a prakticky volné cesty při toku dopředném. Dioda 816 neblokuje io doprednou půlvlnu střídavého proudu. Přepínač 819 se může realizovat jako polovodičový (pevné fáze) přepínač nebo elektromechanický prvek. Přepínačem 819 se může zdroj 818 stejnosměrného napětí k odpovídajícímu kondenzátoru 812 nebo 814 připojit buď nastálo, po danou půlvlnu, nebo se může střídavě přepínat mezi oběma stranami. Relativně velký odpor 817 (nebo cívka) účinně spojuje zdroj 818 stejnosměrného napětí s kondenzátory 812, 814, přičemž blokuje střídavý signál. Lze samozřejmě použít i jiné prvky s vysokou střídavou impedancí. Tedy, zdroj stejnosměrného předpětí se skládá z elektrického přepínače 819, zdroje 818 stejnosměrného napětí, odporu 817 a diody 816. Značně nízký střídavý odpor a relativně nízká střídavá impedance kondenzátoru vede k dobrému přenosu střídavého proudu. Když je elektrický přepínač otevřený, kladný pól zdroje stejnosměrného předpětí je elektricky odizolován od kladných svorek kondenzátorů. V typických střídavých sítích je středová (neutrální) větev spojena s uzemněním systému. Záporná svorka zdroje stejnosměrného předpětí je spojena se zápornou svorkou polarizovaných kondenzátorů 812, 814. Zdroj stejnosměrného předpětí a dva polarizované kondenzátory jsou navzájem stejnosměrně paralelní a na jejich záporných svorkách se udržuje jiné stejnosměrné napětí než ve středové a (pokud je) zemnicí větvi obvodu 800. Za povšimnutí stojí, že díky přítomnosti transformátorových vinutí v typických střídavých zdrojích mají středová a zemnicí větev v podstatě stejný stejnosměrný potenciál. Tato elektrická izolovanost záporných svorek kondenzátorů od střídavého systému je zdůrazněna skutečností, že rozpojení obvodu nebo zemnicí zkrat ve zdroji a/nebo střídavé zátěži nemá vliv na stejnosměrné předpětí působící na kondenzátory. Obdobně může zemnicí zkrat nahradit zdroj stejnosměrného napětí bez účinku na stejnosměrné referenční napětí střídavých vodičů a činnost obvodu, alespoň dokud se nerozptýlí náboj kondenzátorů.
Na obr. 9 je další provedení obvodu 900 podle vynálezu. Obvod 900 zahrnuje stejnosměrný zdroj 905, antisériové polarizované kondenzátory 912, 914, zdroj 926 stejnosměrného napětí, AC blo35 kovací diodu 932, AC blokovací odpory 934, 935 a střídavou zátěž 940. Střídavá středová a zemnicí větev jsou pro jednoduchost na obr. 9 vynechány. Z pohledu střídavého systému jsou odpory 934,935 zapojeny v podstatě paralelně přes polarizované kondenzátory 912 a 914 a díky malým, stejným hodnotám rezistance mohou vyrovnat rozdělení střídavého napětí vlivem odchylek mezi kondenzátory. Kladné stejnosměrné předpětí na každém polárním kondenzátoru se udržuje pomocí zdroje 926 stejnosměrného napětí, diody 932 a AC blokovacích kondenzátorů 934 a 935; tyto prvky dohromady tvoří zdroj stejnosměrného předpětí. Zdroj stejnosměrného předpětí je v podstatě paralelní s kondenzátory. AC blokovací odpory 934, 935 jsou v podstatě ve střídavé sérii a díky velkým hodnotám rezistance brání tomu, aby významná část střídavého proudu obešla antisériový pár kondenzátorů 912, 914. Blokovací odpory 934, 935 v sériové kombinaci s diodou 932 brání tomu, aby významná část střídavého proudu procházela stejnosměrným zdrojem 926. Odpory 934, 935 mohou mít hodnoty například od méně než 40 Ω až po více než 100 kO. Tedy, stejnosměrný zdroj předpětí pro obvod 900 se skládá ze zdroje 926 střídavého napětí, diody 932 a odporů 934 a 935. Další odpor pro omezení střídavého proudu zdrojem lze zařadit do série se zdrojem 926 střídavého napětí a diodou 932. V ustáleném stavu je zdroj 926 střídavého napětí vzhledem ke stejnosměrnému proudu při typických parametrech součástek v podstatě paralelní s kondenzátory 942, 914. Vybrané kondenzátory by měly mít jmenovité napětí, které je nejméně dvojnásobkem stejnosměrného napětí zdroje 926, aby se umožnilo skládání (superpozice) stejnosměrného napětí se střídavou vlnou na kondenzátorech.
-9CZ 300880 B6
Pokud se požaduje větší střídavé proudové zatížení, mohou se paralelně s kondenzátory 912, 914 zapojit další kondenzátory. Pro větší střídavý proud nebo vyšší napětí lze přidat další pole antisériových polarizovaných kondenzátorů nebo sériové polarizované kondenzátory spojené antisériovým způsobem. Faktorem, který omezuje maximální jmenovitý proud zapojení je nabíje5 cí proud kondenzátorů, čili výkonové omezení zdroje stejnosměrného napájení. Stejnosměrný zdroj lze ale navrhnout pro prakticky libovolný výkon. Rovněž tak platí, že požadavky na stejnosměrný výkon jsou jen zlomkem přenášeného výkonu střídavého. Pokud je stejnosměrný zdroj 926 napěťově regulovaným zdrojem, mohou se kondenzátory 912, 914 nahradit antisériovým uspořádáním elektrochemických baterií. Na každé straně může být potřeba i několika bateriových io článků v sérii a musí se počítat s časovými okny pro nabíjení a vybíjení stejnosměrného předpětí, ale realizovatelná kapacitance je obrovská. Tedy, pomocí jednoduchých kroků lze uzpůsobit pro konkrétní aplikací libovolné PECS zařízení.
Praktickou záležitostí a zvykem obvyklým v oboru elektrických zařízení je jištění jednotlivých kondenzátorových polí samostatnými pojistkami. Tato konvence se zřejmě rozšíří i na oddělené nabíjení a jištění kondenzátorového pole.
Na obr. 10 je obvod 1000, který znázorňuje další použití nabíjených polarizovaných kondenzátorů ve střídavých sítích. Obvod 1000 vychází z obvodu na obr. 7, nabízí však praktičtější, obecněj20 ší přístup pro výrobu, přenos a distribuci střídavé elektrické energie. Obvod 1000 se skládá ze střídavého zdroje 1011, zdrojů 1013.1027 stejnosměrného napětí, AC blokovacích odporů 1015, 1025, 1017 a střídavé zátěže 1031. Zdroj stejnosměrného předpětí, který se skládá ze zdroje 1013 stejnosměrného napětí a odporu 1015. je v podstatě paralelní s polarizovaným kondenzátorem 1009. Obdobně, zdroj stejnosměrného předpětí, který se skládá ze zdroje 1027 stejnosměrného napětí 1013 a odporu 1025, je v podstatě paralelní s polarizovaným kondenzátorem 1023. Tento obvod je podobný výše popsaným zapojením s tím rozdílem, že zálohované zdroje stejnosměrného předpětí jsou zapojeny přímo paralelně přes polarizované kondenzátory. Obvod 1000 najde použití v obecných střídavých aplikacích. Velká impedance (Ω-4ίΩ) nabíjecích (AC blokovacích) odporů 1015, 1025 umožňuje stejnosměrné nabíjení, přičemž střídavému proudu se jeví jako obvod otevřený. Nabíjecí odpory 1015, 1025 se mohou nahradit cívkou (nebo jiným zařízením, které se bude střídavému proudu jevit jako otevřený obvod). Velký (1ςΩ-ΜΩ) blokovací odpor 1017 se může nahradit otevřeným obvodem. Obdobně, blokovací odpor 1017 se může přemístit mezi středový uzel stejnosměrných zdrojů a středový uzel PECS zařízení.
Na obr. 11 je zobrazeno uspořádání 1100 s kapacitní výkonovou vazbou, které využívá jediný, elektricky izolovaný stejnosměrný napájecí zdroj 1115, který zajišťuje potřebné symetrické předpětí pro nepřetržitou činnost polarizovaných kondenzátorů v obecně střídavé síti. Obvod 1100 obecně zahrnuje střídavý zdroj 1105, antisériové polarizované kondenzátory 1112, 1114, zdroj 1115 stejnosměrného napětí, blokovací diodu LIJ 7, nabíjecí odpory 1119, 1121 a střídavou zátěž 1130. Elektricky izolovaný neregulovaný zdroj 1115 stejnosměrného napětí se skládá z oddělovacího transformátoru, celovlnného diodového můstku a výstupního obvodu ze dvou cívek a polarizovaného kondenzátorů 1124. Zdroj stejnosměrného předpětí se skládá ze zdroje 1115 stejnosměrného napětí, diody 1117 a odporů 1119, 1121. V záporné větvi zdroje stejnosměrného předpětí je zobrazen volitelný neočíslovaný odpor. Nabíjecí odpory 1119, 1121 a dioda
1117 zajišťují vysokou střídavou impedanci, přičemž k polarizovaným kondenzátorům 1112,
1114 propouští dostatečný stejnosměrný nabíjecí proud. Dioda 1117 dále brání zpětnému toku stejnosměrného proudu v případě poruchy usměrňovacího můstku ve stejnosměrném napájecím zdroji. Výstupní obvod stejnosměrného napájecího zdroje, který se skládá z cívek 1122, 1123, kondenzátorů 1124 a diody 1117 lze bez ohrožení funkčnosti zapojení vynechat. Kondenzátory
1112 a 11J 4 tvoří v ustáleném stavu systému stejnosměrnou zátěž a vzhledem ke stejnosměrnému proudu jsou paralelní, vzhledem k proudu střídavému jsou zapojeny antisériové. Poměr závitů oddělovacího transformátoru ve stejnosměrném napájecím zdroji se zvolí tak, aby se nastavila vhodná úroveň stejnosměrného předpětí. Transformátor je činně spojený se stejnosměrným zdrojem 1105. Stejnosměrné referenční napětí v uzlech A a B je v podstatě zemnicí potenciál střídavého systému, uzel D je zdrojem stejnosměrného předpětí udržován ještě níže.
„ 1Λ _
CZ JIMJ8SU Bó
Elektrické oddělení zdroje stejnosměrného napětí od střídavého zdroje umožňuje libovolnou orientaci kondenzátoru 1112, 1114. Tím se rozumí, že kladné póly kondenzátoru se mohou při obrácené polarizaci zdroje předpětí spojit v uzlu D. V takovém případě by referenční stejnosměrné napětí v uzlu D bylo vyšší, než potenciál země střídavého systému.
Výkon přenášený ke střídavé zátěži může být o mnoho řádů vyšší než požadovaný příkon zdroje předpětí. O střídavém zdroji 1105 se předpokládá, že zahrnuje jedno nebo více indukčních vinutí, např, z generátoru nebo transformátoru. V ustáleném stavu je pro stejnosměrný proud vinutí zkratem. Součet střídavé vlny a stejnosměrného předpětí by měl být menší než jmenovité stejnoio směrné napětí kondenzátoru, zároveň musí být zajištěno kladné předpětí ve všech bodech vlny střídavého napětí. Aby se zmenšilo harmonické zkreslení střídavého signálu, je velikost stejnosměrného předpětí významně větší než velikost střídavého napětí. Referenční potenciál v uzlu D (záporné póly kondenzátorů) se v zobrazeném jednofázovém střídavém systému udržuje pod potenciálem země. Velikost stejnosměrného svodového proudu přes kondenzátory je zanedba15 telná. Úroveň stejnosměrného napětí ve střídavém zdroji a střídavé zátěži se může považovat za téměř shodnou s potenciálem země střídavého systému. Tedy, záporné vývody polárních kondenzátorů jsou v zobrazeném zapojení pod úrovní potenciálu země systému. Dále, polarita kondenzátorů a zároveň zdroje stejnosměrného předpětí může být obrácena. Otočení polarit zvedne potenciál kladných pólů kondenzátoru nad úroveň země střídavého systému, ale nebude mít významný vliv na přenos střídavého výkonu. Dále, lze využít zapojení s násobnými paralelními obvody se samostatnými (alternativně se společným) zdroji stejnosměrného předpětí. Obvod dle obr. 11 ukazuje, že v ustáleném stavu je vliv stejnosměrného předpětí na střídavý systém zanedbatelný. Volba antisériové orientace může záležet na uzemnění obalu kondenzátoru, bezpečnosti, konvenci, chlazení, přenosové funkci a dalších druhotných faktorech a úvahách.
Odpor 1119 zapojený do uzlu C, odpor v záporné větvi stejnosměrného obvodu a odpor 1121 zajišťují okamžité symetrické předpětí kondenzátorů. Typické indukční a odporové střídavé zátěže a zdroje představují pro stejnosměrný proud zkrat kzemi systému. Je možné umístit střídavou zátěž nebo alternativně střídavý zdroj mezi polarizované kondenzátory. Je žádoucí, aby obě strany vypínače (není zobrazen) zátěže byly v takové realizaci přes odpory spojeny se zdrojem stejnosměrného předpětí. Takové uspořádání přináší způsob, jak provozovat střídavou zátěž a střídavý zdroj při rozdílných zemnicích potenciálech. Dokud se do uzlů A, D a C nezapojí odpory, je zdroj stejnosměrného předpětí díky střídavému oddělovacímu transformátoru a celovlnnému diodovému můstku zcela nezávislý na zemi střídavého systému v uzlu B. Nezbyt35 nou podmínku stálého stejnosměrného předpětí lze zajistit půlvlnným usměrňováním, v takovém případě se ale do střídavého systému/ dostává polovina harmonické základní frekvence.
Pokud je to žádoucí, může se využít elektricky izolovaný regulovaný zdroj stejnosměrného napětí, buď s baterií nebo bez baterie. Obdobně, předpětí se může přivést na polarizované kondenzá40 tory přenášející střídavý signál s cívkami nebo jinými prvky s malou stejnosměrnou rezistencí a velkou střídavou impedancí. Výstupní obvod zdroje 1115 stejnosměrného napětí a diodu 1117 lze vypustit, výstupní obvod by potom tvořily odpory 1121,1119 a kondenzátory 1112,1114.
Na obr. 12 je zobrazen obvod 1200, který je obecným třífázovým, třídrátovým střídavým systé45 mem a který obsahuje provedení vynálezu. Obvod stejnosměrného předpětí je pro názornost vynechán. Obvod 1200 zahrnuje třífázový zdroj 1201 (zobrazený v zapojení do trojúhelníka), dopředně nabíjené antisériové páry polarizovaných kondenzátorů 1209A až 1209C a třífázovou střídavou zátěž 1211, která zahrnuje zátěže 1211A až 1211C. Pro správně navržený nabíjecí systém s vysokou střídavou impedancí je obvod vhodným praktickým přiblížením. Střídavé so parametry sestavy polárních kondenzátorů jsou pro analýzu střídavého obvodu naprosto postačující. Jinak řečeno, pro tyto účely nejsou detaily stejnosměrné části střídavého modelu nezbytné. Schéma na obr. 12 je tedy třífázová varianta zapojení dle obr. 6A s vypuštěnými podrobnostmi obvodu stejnosměrného předpětí. V důsledku známé vlastnosti blokování stejnosměrného napětí v kondenzátorech jsou detaily obvodu stejnosměrného napětí pro analýzu střídavého obvodu nepotřebné. Pro účely bezpečnosti a údržby se může, pokud se to požaduje, uvést pouze úroveň
- 11 CZ 300880 B6 stejnosměrného napětí. Zobrazené zapojení je sériovou aplikací. Pokud je střídavou zátěží proud omezující zařízení, jako je 3Ω odpor, potom je taková kombinovaná zátěž paralelním korekčním zařízením účiníku pro jiné střídavé zátěže po obou stranách zdrojového transformátoru. Zařízení může být pevně zapojené nebo regulovatelné. Pokud naznačené zátěže vykonávají užitečnou práci, dosáhne se korekce účiníku bez zvýšení jmenovitého výkonu systému. Libovolná kapacítance navržená dle v této přihlášce popsaných zásad bude mít z pohledu střídavé zátěže podstatné vlastnosti nepolárních kondenzátorů. Ze schématu byly proto vynechány pro vynález nepodstatné podrobnosti týkající se návrhu, analýzy a odstraňování poruch. Podrobnosti zapojení polarizovaných kondenzátorů lze naopak považovat pro vynález za podstatné a nutné. Lze použít i obrácené io zapojení, v němž budou zaměněny úsečky a oblouky označující polarizované kondenzátory. Obdobně lze zapojení rozšířit na jiné vícefázové systémy, například devítifázové. Pokud to vyžadují provozní parametry sítě, lze vynechat jeden antisériový pár kondenzátorů, například I209B. Záporné póly kondenzátorů 1209A, 1209C lze předpětím stále udržet pod úrovní střídavého zdroje a zátěže.
Na obr. 13 je třífázový, čtyřdrátový střídavý systém se třífázovým, elektricky odděleným, neregulovaným stejnosměrným napájecím zdrojem pro nabíjení kondenzátorů. Třífázový stejnosměrný napájecí zdroj (zdroj stejnosměrného napětí) je použit jako zdroj dopředného předpětí pro páry 1309 polarizovaných kondenzátorů podle vynálezu. Napájecí zdroj 1301 obecně zahrnuje primární vinutí 1302A transformátoru, sekundární vinutí Ϊ302Β transformátoru, diodový můstek
1303, tlumivky 1304 a 1305 a v tomto příkladě polarizovaný kondenzator 1306 a diodu 1307.
Stejnosměrný napájecí zdroj spolu s odporem 1308, diodami příslušnými uzlům 4 až 10 a kombinacemi dioda-odpor příslušným uzlům 1 až 3 dohromady tvoří zdroj stejnosměrného předpětí. Diodový můstek 1303 je třífázové, šestipulzní, celovlnné zařízení. Středové uzly 1, 2 a 3 polarizovaných kondenzátorů jsou k záporné straně stejnosměrného napájecího zdroje připojeny přes sériové kombinace dioda-odpor. Uzly 4 až 9 polarizovaných kondenzátorů a středová větev 10 systému jsou připojeny ke kladné straně stejnosměrného napájecího zdroje přes odpor 1308 a diody 1310 (diody čísel 4 až 10). Antisériové diody 4 a 7 blokují střídavý proud z fáze A a stejnosměrné předpětí se na antisériové kondenzátory přivádí přes výše uvedený středový uzel 1. Obdobně se přivádí stejnosměrné předpětí do fází B a C. Střídavý proud se od zdroje k zátěži vede přes stejnosměrným předpětím nabíjené antisériové kondenzátory ve fázích A, B a C. Jak je ukázáno, fáze A, B a C střídavého zdroje zároveň napájí kondenzátory a primární stranu transformátoru. Převážná většina střídavého výkonu se dodává střídavé zátěži. Obdobně lze realizovat jiné obvody vazby kondenzátorů s vícefázovými střídavými obvody. Jak bylo již uvedeno výše, zobrazená realizace zdroje stejnosměrného předpětí je jednou z mnoha možných.
V konkrétní aplikaci může být pro optimální dlouhodobou činnost výhodnější jiné zapojení stejnosměrného napájecího zdroje. Obvykle bude ve střídavých systémech neutrální uzel 10 (nula) uzemněn v jediném místě pomocí zemnícího vodiče, zemnícího odporu, cívky nebo kondenzátorů. Princip elektrického oddělení, který je vlastní zobrazenému provedení zdroje 1301 stejnosměrného napětí, poněkud ztrácí zamýšlený účinek, pokud je tento zdroj připojen ke střída40 vému zdroji, polarizovaným kondenzátorům, střídavé zátěži a zemi systému (pokud je použita).
Do trojúhelníku zapojená vinutí 1302A primární strany transformátoru a vinutí střídavé zátěže (Wye, Scott Tee) tvoří paralelní větve, přes které se v ustáleném stavu v uzlech 4 až 10 udržuje jednotné referenční napětí. Cívky 1304, 1305, dioda 1307 a odpor 1308 brání průchodu (blokují) systémového střídavého proudu stejnosměrným napájecím zdrojem. Středové uzly 1, 2, 3 PECS zařízení stejnosměrný zdroj 1301 udržuje na nižším stejnosměrném potenciálu, čímž se pro PECS zařízení zajistí v podstatě rovnoměrné stejnosměrné předpětí. Velikost stejnosměrného předpětí se při různých způsobech uzemnění střídavého systému nemění. Všechny tři páry 1309 PECS zařízení se nabíjí předpětím z jediného stejnosměrného zdroje. Tyto kondenzátorové páry jsou navzájem v podstatě paralelní, i když se nachází ve třech různých fázích střídavého systému. Ve skutečnosti je každá strana každého kondenzátorového páru v podstatě stejnosměrně paralelní se stejnosměrným zdrojem 1301.
Na obr. 14 je alternativní třífázový, čtyřdrátový střídavý systém se třífázovým, neuzemněným, neregulovaným stejnosměrným napájecím zdrojem 1401 pro nabíjení polarizovaných konden- 17 CZ JUU99U HO zátorů 1409. Na místo sestavy diod, 1310 je v zobrazeném provedení použita sestava odporů 1410. Ve standardním inženýrském přiblížení jsou rozdíly v impedancích řádové obdobné jako u předchozího obvodu. Kapacitní střídavá impedance je nízká, takže 500 Ω střídavé odpory budou vykazovat v podstatě stejné chování, ve 120:208 VAC, 60 Hz systémech, jako AC blokovací diody předchozího obvodu. Obvod využívá miliohmové ESR kondenzátorů zapojených paralelně s 500 Ω odpory propojených uzlů 1 až 10, čímž efektivně směruje střídavý proud přes kondenzátory a ne přes stejnosměrný obvod, přesně podle konvence, že elektřina proudí přednostně přes trasy nejmenšího odporu. Všechny v tomto příkladě zobrazené prvky mimo 1409 přísluší zdroji stejnosměrného předpětí. Alternativní způsob vytváření předpětí má ilustrovat, že k dosažení cílů io vynálezu lze použít množství schémat s vysokou střídavou impedancí.
Na obr, 15 je alternativní indukční způsob udržování předpětí na polarizovaných kondenzátorech dle předchozích obr. 13 a 14. Obvod na obr. 15 se skládá ze sériového střídavého zdroje, zátěže a antisériových kondenzátorů označených 1509, tří diskrétních třífázových cívkových vinutí a zdroje stejnosměrného napětí 1501. Kladná větev zdroje stejnosměrného napětí je zapojena k výstupním diodám PÍ a P2 a záporná větev je zapojena k proud omezující diodě s výstupem NI. Odborníkům je jistě okamžitě zřejmé, jak lze naznačená schémata dále rozšiřovat a modifikovat. Výstup NI je spojen se zápornými póly polárních kondenzátorů přes cívky v uzlech l až 3. PÍ a P2 jsou spojeny s kladnými póly 4 až 9 kondenzátorů ve třífázovém, třídrátovém (trojúhelník) střídavém systému 1509. Do stejnosměrné trasy lze dále přidat sériové odporové prvky, kterými se dále sníží průchod střídavého proudu stejnosměrným zdrojem. Na schématu chybí usměrňovači oddělovací transformátor, který byl pro jednoduchost a větší názornost vypuštěn. Pro připojení zdroje stejnosměrného napětí k polarizovaným kondenzátorům lze tedy použít správně vybraných cívek s vysokou impedancí nebo transformátorových vinutí, které se zároveň vyznačují značným AC blokovacím účinkem.
Tento jev vsak dává důvod k obavám. Magnetická smyčka nebo malý odpor spojující oba póly stejnosměrného napětí způsobí zkrat. Při neopatrnosti tak může dojít k destruktivnímu opačnému napětí na polarizovaných kondenzátorech. Odborníkům jsou rizika vyplývající z přepólování dobře známa. Z těchto důvodů by se měly polarizované kondenzátory používat v hotových, předem sestavených uspořádáních. Homí propusti, dolní propusti a blokovací filtry vázané ke středovému uzlu by tedy měly být používány s největší opatrností.
Motory a transformátory mají integrální vinutí. Zařízení pro přeměnu energie obvykle zahrnují oddělovací transformátory. Distribuční transformátory obvykle přes uspořádání podle vynálezu napájí jeden nebo více střídavých motorů a další paralelně zapojená zařízení. V takovém obecném příkladě existují induktivní i odporové trasy jak na zdrojové, tak spotřebičové straně kondenzátorového pole. Platí to pro fáze v uspořádáních Wye, Scott Tee, High Leg Delta, Open Delta (otevřený trojúhelník) a Delta (trojúhelník) a pro středovou větev v prvních třech přípa40 dech. Dále, převažujícím druhem uzemnění ve výkonových střídavých systémech jsou pevná, indukční nebo odporová uzemnění. V normálním režimu v ustáleném stavu tedy v typických jednofázových i vícefázových elektrických sítích existují nadbytečné trasy, kterými se stejnosměrné předpětí může šířit. Vnitřní uzly kondenzátorového pole mohou být propojeny, pro vnější uzly to však vzhledem k výše uvedenému bude zřídkakdy potřeba.
Na obr. 16 je zobrazen obvod 1600, který představuje implementaci vynálezu vhodnou pro 120:240 VAC střídavý jednofázový systém, který je v současné době nejrozšířenějším modelem zásobování domácností v USA střídavým proudem. Sestava 1609 antisériových kondenzátorů je umístěna v každé fázové větvi, ve středové větvi se použít může, ale nemusí. Stejnosměrné společné uzly kondenzátorů jsou pod napětím, které je menší než úroveň země systému. Pro jednoduchost jsou na schématu vynechány detaily stejnosměrného napájecího zdroje a blokovací prostředky střídavého proudu. Vzhledem ke stejnosměrnému napětí v ustáleném stavu jsou zem, nula i fáze střídavého systému plochy se stejnými potenciály. Polarizované kondenzátory jsou k dispozici s různými jmenovitými střídavými proudy. Paralelní kondenzátory nebo kondenzáto55 rove sestavy se mohou navrhnout pro libovolný jmenovitý střídavý proud. Pro určení počtu a
-13CZ 300880 B6 konstrukce polárních kondenzátorů pro danou aplikaci se mohou použít parametry proudu v přechodových (ímpulzní a nárazový) stavech a/nebo ustáleném stavu. Na obr. 16 je paralelní sestava kondenzátorů, v níž je každý vnitřní prvek paralelní s ostatními. Paralelní zapojení může být propojené na pevno nebo může být regulované. Střídavá zátěž v takové aplikaci může být napájena dvěma nebo třemi vodiči 120 VAC, nebo dvěma, třemi nebo čtyřmi vodiči 240 VAC. Středové vinutí transformátoru a středová větev zátěže jsou v obvodu pevně uzemněny.
Síťových parametrů a cílů, jakým může být například rezonance, lze dosáhnout zapojováním a odpojováním kondenzátorových polí. Spínání lze provádět ručně, elektromechanicky nebo poloio vodičovými prostředky. V mnoha případech (například u hliníkových elektrolytických kondenzátorů) lze kapacitanci, sériovou rezistanci, střídavou impedanci, životnost, rozptylový faktor a další parametry řídit pomocí regulace okolní a vnitřní teploty. Parametry kondenzátorů a očekávaná životnost závisí na vnitřní teplotě a lze je tedy v určitém rozmezí naladit pomocí vyvolaných změn teploty.
Je žádoucí zajistit správné stejnosměrné předpětí na všech paralelních jednotkách. V případě regulované spínací jednotky je rovněž výhodná vysoká střídavá impedance a nízká stejnosměrná rezistance v okolí spínacího mechanismu. Ze zdrojového transformátoru vedou do každé větve, s výjimkou stejnosměrných společných uzlů, obvodu 1600 nadbytečné trasy stejnosměrného předpětí. Odolnost obvodu dle obr. 16 proti kaskádní poruše lze zvýšit zařazením samostatných pojistek do tras stejnosměrného předpětí do bočních i středového uzlu a do střídavé trasy každého PECS zařízení ve 120V větvích 240: 120 výstupu. Obvod dle obr. 16 lze dále upravit jako dělič střídavého proudu tím, že se oddělí výstupy a případně také středové uzly.
Na obr. 17 je jednoduché znázornění vysokonapěťové realizace 1700 vynálezu se 4n+ polarizovanými kondenzátory a stejnosměrným nabíjecím obvodem. Obvod 1700 obecně zahrnuje střídavý zdroj 1701, antisériové polarizované kondenzátory 1702 až 1705, střídavou zátěž 1716 a zdroj stejnosměrného předpětí. Zdroj stejnosměrného předpětí se skládá z odporů 1706, 1707, 1708, 1713, 1714 a zdrojů stejnosměrného napětí 1709 až 1712. Kondenzátory 1702, 1703 jsou
3o navzájem zapojené do série, stejně tak i kondenzátory 1704, 1705. Kondenzátorové páry 1702, 1703 a 1704, 1705 jsou navzájem zapojené antisériové do střídavého obvodu. Ze stejnosměrného pohledu jsou navzájem v podstatě paralelní. Tedy, pro stejnosměrný nabíjecí proud, svodový proud a předpětí jde o paralelní uspořádání se dvěma kondenzátory v každé větvi. Střídavý signál naproti tomu prochází sestavou, která se mu jeví jako série 4 kondenzátorů. Toto je třeba mít na paměti při určování maximálních napětí na kondensátorech s uvažováním tolerancí a chyb součástek. Obdobné uspořádání lze použít k návrhu 6n+, 8n+ a dalších vysokonapěťových střídavých kondenzátorů s využitím polarizovaných kondenzátorů. Zapojení je celkově symetrické. V zobrazeném konkrétním zapojení je předpětí viditelně rozdělené. To sice není nezbytné, jde pouze o jeden možný způsob zajištění potřebného předpětí. Stejně jako u jiných tříd a druhů kondenzátorů, pracují kondenzátory přirozeně v rámci tolerance součástek jako napěťové děliče pro střídavé i stejnosměrné napětí. Jediný zdroj stejnosměrného napětí nebo dva zdroje stejnosměrného napětí lze nahradit odpovídajícími AC blokovacími zařízeními a změnami v zapojení. Pro zajištění vhodného rozdělení stejnosměrného předpětí a zlepšeného rozdělení střídavého napětí na kondenzátorech 1702 až 1705 lze využít vhodně uspořádaných distribučních odporů.
Taková odporová stejnosměrná síť může omezit vliv rozdílů v kondenzátorech vlivem jejich tolerancí. Impedanci, kapacitanci, ekvivalentní sériovou rezistanci (ESR) a další vlastnosti střídavé sítě lze měnit zapojováním nebo odpojováním jednoho nebo více sériových a/nebo paralelních kondenzátorů. Pouzdra hliníkových elektrolytických kondenzátorů, která obvykle slouží pro rozptyl tepla, mohou mít napětí záporného pólu namísto potenciálu uzemnění, přičemž je však nutná určitá opatrnost. Další pozornosti hodnou skutečností je to, že vzhledem k napěťovému rozdělení střídavého i stejnosměrného proudu existuje jistá využitelná asymetrie. Při postupu od shora dolů existují tři stavy dopředného předpětí. Stejný počet stavů předpětí existuje při postupu odspodu nahoru. Stejného rozdělení střídavého napětí, jako v tomto obvodě s antisériovými uspořádáními sériových kondenzátorů v každé větvi, lze dosáhnout dvěma nezávislými antisériovými sestavami PECS zařízení. Takové alternativní zapojení umožňuje využití nižšího _ 14 .
napětí zdroje stejnosměrného předpětí a je dalším příkladem principu využití střídavé sériové topografie spolu se stejnosměrnou paralelní topografií. Příkladem užitečnosti uvědomění si této skutečnosti je to, že dvacet pět procent střídavého napětí, které působí na kondenzátorové pole, působí na každý jednotlivý kondenzátor. V rámci tolerancí a/nebo chyb součástek lze tak sledovat přivedené střídavé napětí na snížené úrovni a také lze přímo použít předpětí vyžadované některou elektronikou.
Sériová implementace kondenzátorů se v konvenčních elektrických konstrukcích prakticky nepoužívá. Prvotním důvodem je známá skutečnost, že dva identické kondenzátory v sérii mají poloviční kapacitanci než kondenzátor jediný. Vzhledem k relativně nízké kapacitanci, která je ekonomicky dosažitelná současnými technologiemi výroby střídavých kondenzátorů, jde o značnou překážku. V zapojení podle vynálezu však jde o celkem bezvýznamný jev. Omezujícím parametrem je normálně střídavý zvlněný proud, ne kapacitance. Vynález, který využívá PECS zařízení, přináší do zapojení až nadměrnou kapacitanci.
Na obr. 18 je další realizace obvodu 1800 podle vynálezu. Obvod 1800 používá zdroje 1801 proměnného stejnosměrného napětí, jehož hodnota je úměrná střídavému napětí na antisériovém páru 1809 kondenzátorů, pro zajištění dopředného stejnosměrného předpětí na kondenzátorovém páru 1809. Zajistí se tím, že antisériový pár 1809 kondenzátorů zůstává pod dostatečným dopředným stejnosměrným předpětím i při změnách velikosti přivedeného střídavého signálu. Primární strana malého oddělovacího transformátoru je napájena napětím, které působí na antisériový pár 1809 kondenzátorů. Stojí za povšimnutí, že primární strana kondenzátorů je činná jako stejnosměrný zkrat mezi kladnými póly kondenzátorů. Jak bylo uvedeno výše, takovou ťyzikální vlastnost vykazuje každá cívka. Převod transformátoru z primární na sekundární stranu mezi 1:1 až 2:1 se hodí pro 1-fázovou nebo 3-fázovou implementaci zobrazeného obvodu. Na sekundární stranu transformátoru navazuje celovlnný diodový můstek s filtrem. Elektricky oddělený, filtrovaný výstup se poté přivede k antisériovým kondenzátorům jako napájecí stejnosměrné napětí. Odpor 1803 a dioda 1802 slouží jako AC blokovací zařízení a přivádí stejnosměrné předpětí od stejnosměrného společného uzlu kondenzátorů k zápornému pólu zdroje stejno30 směrného napětí. Když se ztráta střídavého napětí (přivedeného napětí) na kondenzátorech zvýší, zvýší se i napětí stejnosměrného předpětí. Pokud se ztráta střídavého napětí na kondenzátorech sníží, začne předpětí pomalu klesat. Uspořádání tedy vykazuje jistou zpětnou vazbu a dynamicky reaguje na potřebu zvýšení stejnosměrného předpětí. Zátěžový odpor 1804 je zobrazen jako paralelní se střídavou zátěží. Odborníkům je použití takové předběžné zátěže, která se používá k usnadnění napěťové regulace, dobře známo. Systém předpětí dle obr. 18 se může použít pro zajištění spojitého dopředného předpětí pro obě strany kondenzátorů. Je vhodný pro přechodové rezonanční požadavky střídavých systémů, samozřejmě pokud odpovídají jmenovité hodnoty součástek. Alternativní provedení může mít v kladné stejnosměrné větvi rezístanci. V mnohých aplikacích může být žádoucí zálohované napájení stejnosměrným napětím. Při návrhu příklad40 ného obvodu dle obr. 18 bylo cílem použití minimálního počtu součástek. Analogické systémy mohou k elektrickému oddělení stejnosměrné strany použít kondenzátory.
Na obr. 19 je zobrazen střídavý indukční motor s pomocnou kapacitní fází, který využívá PECS zařízení podle vynálezu. Zobrazeny jsou střídavý zdroj 1904. vypínač 1902, pár PECS zařízení
1903 a vinutí (statorová) 1900.1901 motoru. Podrobnosti obvodu předpětí a rotoru jsou pro větší názornost vynechány, Vinutí 1900 motoru je připojeno k sestavě 1903 antisériových kondenzátorů, na které je aplikováno dostatečné dopředně předpětí. Statorové vinutí 1901 je paralelní k sériové sestavě vinutí 1900 a kondenzátorů 1903. Pomocná fáze (a/nebo kapacitní pomocná fáze) zajišťuje velký rozběhový moment a rotující elektrické pole. Sériová kombinace vinutí
1900, pár 1903 PECS zařízení 1903 má jednotkový nebo mírně předbíhající účiník. Proudy procházející statorovými vinutími 1900 a 1901 budou fázově posunuty o asi 90°. Vinutí 1900 se nemusí odpojovat, takže vynález je vhodný pro nepřetržitý provoz 90° fázový posun může odstranit nebo podstatně snížit mechanické vibrace nebo pulzace na 120 Hz, které jsou charakteristické pro jednofázové motory. Alternativně se může vinutí 1901 motoru po rozběhnutí
-15CZ 300880 B6 motoru odpojit. Obvod, který je volitelně blízko rezonance v průběhu startu i v ustáleném stavu, lze navrhnout pro kterýkoliv z uvedených způsobů použití vynálezu.
Na obr. 20 je laděný rezonanční sériový LC obvod 2000, který se skládá z cívky 2001 a páru
PECS zařízení 2002 podle vynálezu. Polovodičový (jednostranný statický) spínač 2003 je zobrazen jako antiparalelní pár tyristorů (SCR) zapojených paralelně párem PECS zařízení 2002. Odpor 2004 představuje zátěž v ustáleném stavu. Sériové a/nebo paralelní kombinace cívek a kondenzátorů se obvykle označují jako LC obvody a používají se zejména pro filtrační účely. Podrobnosti obvodu pro aplikaci predpětí na kondenzátory jsou pro jednoduchost vynechány, io Pokud se uzavřením spínače 2005 ustaví stav poruchy obvodu, proudový detektor (torus) 2006 zjistí rychle rostoucí proud. Alternativně se pro zjištění poruchového stavu sítě může použít voltmetr, detektor poruchy uzemnění nebo jiný způsob. Signál je činně přes běžně dostupný obvod připojený k polovodičovému spínači. Když statický spínač zkratuje PECS zařízení 2002 podle vynálezu, stane se rezonanční pásmový obvod v podstatě indukčním a proud omezujícím.
Reakční doba komerčních polovodičových spínačů je kratší než cyklus sítě. Obdobný spínačem se může přemostit také cívka 2001. Parametry střídavé sítě v ustáleném stavu tak lze do ladit také vyzkratováním nadbytečné induktance. Obdobné ladicí prostředky lze postavit i pro paralelní LC obvody a hybridní konstrukce.
Na obr. 21 je zobrazena sestava 2100, která zahrnuje čtyři polarizované kondenzátory 2101 až 2104, které jsou mechanicky upevněny na nevodivých svislých závěsech 2111 a 2112 a připojeny k vodičům 2107 a 2108. Kondenzátory 2101 a 2102 jsou spojeny paralelně zápornými póly přes vodivý sloupek 2105 a vodivý výměník tepla 2107, obdobně jsou zapojeny kondenzátory 2103 a 2104 a spojeny vodiči 2106 a 2108. Propojení kladných pólů kondenzátorů a podrobnosti obvodu predpětí jsou pro větší názornost vynechány. Pro tento příklad byly pro jejích výborné vlastnosti odvodu tepla vybrány polarizované kondenzátory s integrálními upevňovacími šrouby. Vodič 2107 má v podstatě stejný potenciál jako vodivý sloupek 2105 a obaly kondenzátorů 2101, 2102, Obdobně, 2108 a 2106 a obaly 2103, 2104 jsou na většině komerčně dostupných velkých elektrolytických kondenzátorech prakticky zkratovány. Hladina kapalného dielektrika (oleje), které slouží pro rozptyl tepla bez nutnosti uvažovat jeho elektrické vlastnosti, probíhá nad vodiči 2107 a 2108. Hladina oleje se pro maximální ochranu před nebezpečným dotykem může zvednout až nad obaly kondenzátorů, je však nutné zajistit suchá elektrická připojení a odvod plynů z kondenzátorů. Mechanické připojení vnějšího chladiče 2109 je známo. Obr. 21 je příkladným způsobem zajištění elektrické izolace a teplotní regulace pro provoz PECS zařízení podle vynálezu v ustále35 ném stavu. Životnost PECS zařízení, a kapacitní parametry lze měnit pomocí regulace teploty oleje. Elektrická bezpečnost je zajištěna izolačními vlastnostmi kapalného dielektrika a izolujícími upevňovacími prvky. Termín „kapalné dielektrikum“ však nevylučuje možnosti izolace a teplotní regulace s použitím plynných nebo pevných dielektrik s vlastnostmi teplotní vodivosti, konvekce, radiace a/nebo fotonové výměny. Odborníkům jsou také známé různé izolující upevňovací mechanismy a způsoby pro zajištění dobrého elektrického kontaktu v elektrické lázni. Příklady jsou izolační kryty, podstavce, těsnění, převleky nebo odfukové trubice a/nebo suché spojovací metody a výrobky, jako jsou „chico“ nebo silikonové tmely. Stejných výsledků zlepšeného chlazení a elektrické bezpečnosti lze dosáhnout zvětšeným průtokem vzduchu před nebezpečným dotykem zabezpečenou skříní, jako je například skříň s ochranou proti pronikání předmětů třídy IP-20. Pro další zlepšení účinnosti odvodu tepla lze použít integrální konstrukce výměníků tepla u vodičů 1207 a 2108 a skříně. Vnější výměník tepla 2109 může být spojen s libovolným ohřívacím a/nebo chladicím mechanismem, jako je vodní lázeň a tepelné čerpadlo. Přednostní provedení závisí na příkonu zařízení, okolní teplotě, optimálních parametrech kondenzátorů, ochraně před nebezpečným dotykem a podobných faktorech. PECS zařízení a kombinace
PECS zařízení se mohou z důvodů lepšího odvodu nebo přívodu tepla navrhnout i s několika elektrickými polaritami přístupnými styku s chladivém, bud’ pres obal nebo přes výměník tepla. Takové konstrukce přispívají ke zlepšení možností regulace teploty, ovšem v kombinaci s uvažováním ochrany před dotykovým napětím. Lze důvodně očekávat, že v implementacích vynálezu najdou významné místo různé známé výrobní techniky pro regulaci teploty, jako jsou například konstrukce „pouzdro v pouzdře“, využití fázových změn látek a technologie využívající přenosu _ 1 A _ hmoty. Obdobně lze očekávat i konstrukce, v nichž bude výměník tepla přímo součástí obalu kondenzátoru. Výhodou takové konstrukce bude jednodušší elektrická izolace součástky.
Na obr. 22 je obvod 2200, který se skládá ze střídavého zdroje 2201, autotransformátoru 2202, odporu 2203, usměrňovače 2204, spínače 2205, polarizovaných kondenzátoru 2206,2207 a střídavé zátěže 2208. Z autotransformátoru 2202 vystupuje střídavé napětí jiné než systémové střídavé napětí pro nabíjecí obvod, který se skládá z odporu 2203 a diody 2204. Volitelný zátěžový odpor 2209 připojuje kondenzátor 2206 k nabíjecímu obvodu. Nabíjecí obvod bude polarizované kondenzátory udržovat na libovolném stejnosměrném předpětí až do chvíle zapnutí zátěže, ío Schopnosti nepřetržitého provozu lze dosáhnout použitím půlvlnného nebo celovlnného usměrňovacího můstku a podobnými způsoby. Pro dosažení elektrického oddělení vhodného pro udržování nepřetržitého stejnosměrného předpětí na polarizovaných kondenzátorech lze použít alternativní způsoby. Systém se může upravit například přidáním dvou kondenzátoru mezi autotransformátor a střídavý napájecí zdroj, čímž se zajistí elektrické oddělení stejnosměrného obvodu.
Oněmi dvěma kondenzátory mohou být antiparalelně zapojená PECS zařízení. Popsaný způsob může najít uplatnění například v aplikacích pro přeměnu energie, jako jsou usměrňovače a invertory. Obvod může být samonabíjecí, tj. bez řídicích obvodů. Obvod dle obr. 22 ilustruje použití autotransformátoru v obvodu předpětí pro dosažení vybrané úrovně stejnosměrného předpětí. Úroveň stejnosměrného předpětí lze regulovat například změnou transformátorové odbočky, pomocí regulovaného usměrňovače a podobně.
Na obr. 23 je zobrazen střídavý zdroj 2301, polarizované kondenzátory 2302, 2303, regulovaný usměrňovač 2304, proud omezující odpor 2305, zátěžový odpor 2306, spínač 2307 a zátěž 2308. Regulovaný usměrňovač, jako je IGBT, tranzistor, cut-off SCR a podobně, může být zapojen nebo vypojen tak, aby řídil úroveň stejnosměrného předpětí. Když střídavý proud prochází kondenzátorem 2302, usměrňovačem 2304 a proud omezujícím odporem 2305, dochází k půlvlnnému usměrnění střídavého proudu. Předzátěžový odpor 2306 s vysokou impedancí lze vypustit. Zobrazený obvod je schopen vytvořit a udržovat regulované nabíjecí napětí kondenzátoru, aniž však kondenzátory přebíjí. Podrobnosti řídicího obvodu usměrňovače nejsou zobrazeny, protože takové řídicí obvody jsou komerčně dostupné a odborníkům dobře známé. Uspořádání dle obr. 23 může pracovat v režimu slabého signálu a je použitelné v ustáleném i přechodovém provozu. Usměrňovač 2304 se může nahradit neregulovaným usměrňovačem (diodou). Obvod ustaví a bude udržovat na kondenzátorech 2302,2303 stejnosměrné předpětí, které bude v podstatě rovné velikosti amplitudy střídavého zdroje 2301. V ustáleném stavuje stejnosměrný proud přes odpor
2305 v podstatě rovný stejnosměrnému svodovému proudu kondenzátorů 2302,2303.
Na obr. 23A je zjednodušený obvod dle obr. 23, který názorněji vysvětluje nabíjecí mechanismus. Součástky obvodu jsou pro názornost oproti obr. 23 přemístěny do jiného pořadí. Když se regulovaný usměrňovač 2304 zapojí, jedna polovina vlny nebo její část vyvolá usměrňovači proud a akumulaci náboje v kondenzátoru 2302. Odpor 2305 nebo podobné zařízení slouží ke snížení přechodového (stejnosměrného nabíjecího předpětí, půlvlnného) proudu a ponechává nezobrazenou zátěž připojenu. Odporem 2305 protéká pouze zanedbatelný střídavý proud.
Na obr. 24 je střídavý zdroj 2401, Zenerova dioda 2402, dioda 2403, polarizované kondenzátory
2404, 2405, blokovací dioda 2406, blokovací odpor 2407, volitelný odpor 2408, spínač 2409, střídavá zátěž 2410 a cívka 2411. Jde o neregulovanou verzi obvodu dle obr. 23. Zenerova dioda 2402 v antisériovém zapojení s diodou 2403 a cívkou 2411 omezuje předpětí na kondenzátoru i bez řídicího obvodu. Část nadbytečného stejnosměrného napětí se ztratí na Zenerově diodě 2402, diodě 2403 a cívce 2411. Uspořádání dle obr. 24 obětuje jednoduchosti, v závislosti na hodnotách vybraných součástek, část schopnosti práce v režimu slabých signálů. Cívku 2411 lze nahradit odporem nebo jiným vhodným AC blokovacím a stejnosměrný proud rozptylujícím zařízením.
Na obr. 25 je zobrazen obvod 2500, který se skládá ze střídavého zdroje 2502, polarizovaných kondenzátorů 2512,2514 a střídavé zátěže 2520. Zobrazen je také zdroj stejnosměrného předpětí, který tvoří odpory 2503, 2505, 2507, 2509, dioda 2521 a zdroj stejnosměrného napětí 2522 a
-17CZ 300880 B6 který pracuje i při odpojení střídavého zdroje nebo střídavé zátěže od obvodu. Zdroj stejnosměrného předpětí ustaví a udržuje dopředně předpětí na kondenzátorech 2512, 2514. Odpory 2503, 2505, 2507, 2509 a dioda 2521 mají za úkol rovnoměrně rozdělit stejnosměrné napětí na kondenzátory a také zabránit významnější části střídavého proudu obtéci kondenzátory. Každý uzel takového obvodu se může činně spojit se zemí systému. V zobrazeném provedení budou střídavý zdroj a střídavá zátěž pracovat při různých stejnosměrných referenčních napětích.
Mimo jiné zobrazený obvod ukazuje, že uspořádání antisériových PECS zařízení (na výkrese polarizované kondenzátory 2512 a 2514) mohou mít více než jeden stejnosměrný společný uzel. io První stejnosměrný společný uzel, který zahrnuje střídavá zařízení 2507, 2509 na kladném připojení kondenzátorů, je spojen se střídavou zátěží a druhý stejnosměrný společný uzel, který zahrnuje střídavá zařízení 2503, 2505 na záporném připojení kondenzátorů, je spojen se střídavým zdrojem. Obvod také ukazuje, že protože úvahy týkající se stejnosměrného proudu mají malý vliv na přenos střídavého výkonu, může být orientace kondenzátorů zvolena a zobrazena jako kladný vývoj ke kladnému, záporný k zápornému nebo s oddělujícími střídavými zařízeními bez toho, že by to mělo v neuzemněné aplikaci bezprostřední vliv na přenos střídavého výkonu.
Na obr, 26 je obvod 2600, který se skládá ze střídavého zdroje 2602, střídavé zátěže 2622 a párů 2604,2606 a 2608,2610 polarizovaných kondenzátorů. Příslušný obvod stejnosměrného předpětí je napájen ze zdroje 2618 stejnosměrného napětí. Stejnosměrný proud se vede přes sériovou diodu 2621 a sériový odpor 2619 a přidružené distribuční odpory 2605, 2615, 2603, 2607, 2609, 2611, 2613 a 2617. Odpory 2605, 2615 udržují stejnoměrné stejnosměrné napětí v kladných stejnosměrných uzlech kondenzátorů 2604, 2606 a 2608, 2610. Obdobně, záporné stejnosměrné uzly kondenzátorů se udržují na společném stejnosměrném referenčním napětí odpory 2603,
2607, 2609, 26 Π, 2613, 2617. Dioda 2621 a odpor 2619 brání střídavému proudu v průchodu zdrojem 2618 stejnosměrného napětí. Bod A je připojovacím místem pro obvod předpětí. Vhodně vybrané hodnoty odporů mohou snížit vliv odchylek kondenzátorů na rozdělení střídavého napětí. Obvod 2600 ilustruje použití jediného nízkonapěťového stejnosměrného zdroje pro zajištění předpětí pro dva antísériové páry polarizovaných kondenzátorů, které jsou uspořádány do série. Každý z kondenzátorů je v podstatě stejnosměrně paralelní se zdrojem stejnosměrného napětí a ostatními kondenzátory. Je zřejmé, že obdobné zapojení s jediným nízkonapěťovým stejnosměrným zdrojem s odpovídající distribuční sítí stejnosměrného předpětí lze použít i pro tři nebo více antisériových párů kondenzátorů v sériovém uspořádání.
Na obr. 27 je obvod 2700, který zahrnuje střídavý zdroj 2702, oddělovací transformátor 2704 a antísériové polarizované kondenzátory 2706, 2708. Dále je součástí obvodu zdroj stejnosměrného předpětí, který se skládá z tyristorového můstku 2709-2715, vinutí 2717, 2719, nabíjecích odporů 2723-2729 a filtračního kondenzátoru 2721 a který je přes uzel X zapojen ke kladnému pólu kondenzátorů 2706, 2708. Zobrazeno není obdobné AC blokovací spojení stejnosměrného zápor40 ného výstupu k záporným pólům kondenzátorů 2706,2708. Usměrněná výstupní vlna se vyfiltruje v cívkách 2717, 2719 a polarizovaném kondenzátoru 2721 a poté se vede ke stejnosměrné zátěži 2730. Malá část celkového stejnosměrného výkonu se použije pro vytvoření dopředného předpětí na kondenzátorech 2706, 2708, přičemž odpovídající AC blokovací zařízení spojuje záporné póly kondenzátorů se záporným pólem zdroje stejnosměrného napětí. Uspořádání ilustruje, jak je stejnosměrný proud blokován polarizovanými kondenzátory ve střídavé aplikaci.
Dalším rysem uspořádání je použití vytvořeného stejnosměrného napětí pro obecnou aplikaci, např. pro nabíjení baterií nebo pro napájení stejnosměrné zátěže, Antísériové kondenzátory jsou využity pro zajišťování dodávky stejnosměrného proudu pro libovolné účely. Alternativně lze pro zajištění dopředného předpětí na kondenzátorech použít samostatný zdroj stejnosměrného předpětí.
Na obr. 28 je obvod 2800, Obvod 2800 je sestaven ze třífázových oddělovacích transformátorů 2802, 2814, polarizovaných kondenzátorů 2804, 2806, 2808, stejnosměrného zdroje 2810 a odporu 2811. Polarizované kondenzátory 2804, 2806,2808 jsou uspořádány antísériové, obdobně jako vjednofázových obvodech na obr. 25 a 27. Odpovídající dopředně předpětí se na _ Ift _
CZ J0U880 B6 kondenzátory 2804, 2806, 2808 přivádí přes stejnosměrné společné uzly, do kterých jsou zahrnuty cívky 2802. 2814, Zdroj stejnosměrného předpětí se skládá z elektricky izolovaného zdroje 2810 stejnosměrného napětí a sériového odporu 2811. Zdroj stejnosměrného předpětí je přímo paralelní s kondenzátorem 2808 a v podstatě stejnosměrně paralelní s kondenzátory 2804,
2806. Cívka (transformátorové vinutí) na primární straně 2802 působí kladným stejnosměrným, referenčním napětím na kladné strany kondenzátorů 2804, 2806. Obdobně, transformátorové vinutí 2814A (neprimámí strana) spojuje záporné póly kondenzátorů se záporným pólem zdroje stejnosměrného předpětí. Pro zvýšení odolnosti (robustnosti) konstrukce lze použít zálohované zdroje stejnosměrného předpětí. Obr. 28 přináší stejnosměrné paralelní uspořádání s jediným io polarizovaným kondenzátorem v každé fázové větvi vícefázového střídavého systému. Systém může mít jediný provozní zemnicí bod, není to však nezbytné. Obdobné zapojení se může použít v kombinaci motor-generátor. Obvod také přináší vícefázové střídavé antisériové uspořádání a způsob pro aplikaci nepřetržitého dopředného stejnosměrného předpětí.
Na obr. 29 je obvod 2900, který je jednofázovým 120:240 V střídavým systémem, který tvoří obecně rozšířenou síť v amerických domácnostech. Obvod 2900 se skládá ze střídavého zdroje 2902, střídavého zdrojového transformátoru 2904, polarizovaných kondenzátorů 2906, 2908, 2910, stejnosměrného zdroje 2913, střídavého blokovacího odporu 2911 a střídavých zátěží 2912, 2914, 2916 a 2918. Antisériové uspořádání kondenzátorů v obvodu 2900 se skládá z jediného polarizovaného kondenzátorů v každé větvi. Zdroj stejnosměrného předpětí, který tvoří zdroj 2913 stejnosměrného napětí a střídavý blokovací odpor 2911, je přes transformátorové vinutí a střídavé zátěže v podstatě paralelní s polarizovanými kondenzátory 2906, 2908. Střídavé zátěže 2912, 2914 jsou napájeny 120 VAC, zátěž 2916 ze tří větví 120:240 VAC a 2916 ze dvou větví 240 VAC, Obvod ilustruje alternativní antisériové uspořádání kondenzátorů k obvodu dle obr. 16. Za povšimnutí stojí, že sekundární strana zdrojového transformátoru nebo středový uzel spojený s kladným pólem kondenzátorů 2908 a zátěžemi 2912, 2914, 2916 se může uzemnit. V zobrazeném provedení se mohou zároveň uzemnit obě strany. Zemnicí smyčka vyzkratuje stejnosměrné předpětí. Prvky střídavého obvodu oddělují polarizované kondenzátory v uspořádání antisériových PECS zařízení a v ustáleném stavu jsou činné jako stejnosměrný zkratovací obvod. Obr. 29 je dalším příkladem stejnosměrného společného uzlu, který využívá prvky střídavého obvodu pro spojení stejnosměrných kondenzátorů.
Na obr. 30 je obvod 3000, jednofázový střídavý obvod, který k ustavení a udržování stejnosměrného předpětí na antisériovém páru kondenzátorů používá jedinou diodu. Obvod 3000 se skládá ze střídavého zdroje 3001, zdrojového transformátoru 3003, antisériového páru 3013 kondenzátorů, 3015, střídavé zátěže 3020 a obvodu stejnosměrného předpětí, který zahrnuje polarizovaný kondenzátor 3005, usměrňovač 3007 a odpory 3009, 3011. Usměrňovač 3007 a odpory 3009, 3011 nabíjí kondenzátory 3005, 3013. 3015 a v ustáleném stavu v podstatě blokují střídavý proud. Pro jednoduchost jsou na obr. 30 vynechány podrobnosti o spojení mezi odporem 3011 a střídavou zátěží 3020. Napájecí stejnosměrný zdroj je vhodný pro nepřetržitý provoz, ale nezajišťuje plnou rektifíkaci vlny. Vzhledem k malé spotřebě stejnosměrného výkonu v polarizovaných kondenzátorech v ustáleném stavu jde o velmi užitečnou a úspornou konstrukci. Primární strana střídavého zdrojového transformátoru 3003 a střídavý zdroj 3001 o stejnosměrném systému na sekundární straně nebudou samozřejmě vědět. Odražené harmonické způsobené jen půlvlnným usměrněním způsobí střídavému zdroji jen malé potíže, protože v ustáleném stavu je stejnosměrný výkon předpětí oproti střídavému výkonu téměř zanedbatelný. Zapojení dle obr. 30 je jednoduchou implementací vynálezu pro nepřetržitý provoz.
Konstrukční faktory
Prvotním konstrukčním úkolem je výběr technologie a uspořádání polarizovaného zařízení pro uchovávání elektrického náboje (PECS). Zvláštní pozornost je třeba věnovat omezením rozsahu stejnosměrného napětí. Například běžné průmyslové nikl-kadmiové (NiCd) elektrochemické baterie mají jmenovité napětí 1,2 V na článek. Články mohou pracovat s vyrovnaným nabíjecím a konečným vybíjecím napětím 1,7 až 1,0 V na článek. Návrhový rozsah napětí bude obvykle 1,05
-19CZ JUWHMI B6 až 1,5 V na článek. Zvolený počet bateriových článků bude podle potřeby odpovídat napětí součástek a/nebo systémovému střídavému napětí a/nebo rezonančnímu střídavému napětí. Dovolený střídavý proud, který může procházet bateriovým článkem, se použije pro určení paralelního počtu bateriových článků a/nebo sad pro střídavou aplikaci. Ktomu se vybere odpovídající regulované nabíjecí zařízení, které bude baterie udržovat v nabitém stavu. Každému polarizovanému zařízení pro uchovávání elektrického náboje (PECS) nebo jejich kombinaci přísluší patřičné kroky návrhu analogického stejnosměrného systému, které jsou odborníkům dobře známy. Podrobný popis kroků při návrhu hliníkových elektrolytických kondenzátorů je jako příkladný způsob součástí této přihlášky.
Zachování tvaru vlny je důležitou vlastností způsobu přenosu signálu. Věrnost tvaru vlny se významně zvyšuje při setrvání v režimu slabého střídavého signálu. Vynález je uspořádán tak, aby v tomto režimu setrvával do v podstatě libovolného stupně.
Typickým konstrukčním parametrem obvodové aplikace podle vynálezu je dovolený střídavý zvlněný proud. Musí se uvažovat jak proud v ustáleném stavu, tak proud přechodové zátěže. Zvlněný proud lze ve většině případů pro účely tohoto vynálezu uvažovat jako dovolený posuvný proud. Jmenovité údaje kondenzátorů počítačové kvality se udávají pro 120 Hz. Podle kmitočtové charakteristiky se dovolený zvlněný proud při 60 Hz sníží na 0,8 jmenovité hodnoty. Vynález však přináší možnost zajištění obrovské záložní kapacitance. Střídavý proud připadající na daný kondenzátor tak lze snížit na v podstatě libovolnou úroveň. Dosáhne se toho jednoduše zvýšením počtu paralelně zapojených sestav polárních kondenzátorů. Paralelní kondenzátory dále sníží střídavou impedanci a mohou se, pokud je lze zapojovat a odpojovat v reálném čase, využít jako regulační mechanismus zátěžového napětí.
Významným konstrukčním parametrem obvodu je přenosová kapacita střídavého proudu. Přechodové požadavky aplikace lze považovat za klíčové pro úspěšnou aplikaci vynálezu. Zapínací proudy transformátoru a startovací proudy motorů určují velikost nabíjených polárních kondenzátorů podle vynálezu. Dalším faktorem v pořadí důležitosti je sériová impedance kondenzátorového ho pole. Generování tepla, jehož množství je určeno vztahem I2 R, určuje životnost kondenzátoru.
Nadměrné zahřívání má na polarizované kondenzátory a/nebo jiná PECS zařízení vliv přímo zničující. Určujícím parametrem velikosti zařízení obvykle nebývá kapacitance.
Většina aplikací jsou třífázové, případně jednofázové třídrátové systémy. Správné kroky návrhu 35 systémy proto z důvodů komplikovanějšího systému nemusí být zcela zřejmé. Jeden kondenzátor v každé větvi je relativně jednoduchý případ, ale již pro antisériový pár kondenzátorů v každé větvi jsou poměry složitější. Napětí mezi zařízeními (inter-) se liší od napětí v zařízení (intra-).
Například ve schématu 120:208 VAC bude pri vnější poruše větev-větev (LL leg-to-leg) napětí na zařízení 104 VAC, protože obě větve jsou zapojené do série. Na druhé straně pri vnitřní poruše zařízení bude napětí 208 VAC. Při poruše větev-nula bude na zapojení dle vynálezu napětí 120 VAC. Nej nepříznivější parametry se musí určit z konkrétních podmínek aplikace a elektrických a požárních norem. V rezonančním případě bude maximální napětí pri vnitřní poruše zařízení přibližně 312 VACRMs, což odpovídá rozdílu mezi vrcholem a nulou 442 V. To vyžaduje minimální stejnosměrné předpětí 221 VDC a jmenovité napětí kondenzátoru větší než 442 VDC (při zanedbání tolerance hodnot kondenzátoru a změny v napětí střídavého systému).
Ochrana před poruchou systému a ochrana před rázovým přepětím jsou důležitými faktory ovlivňujícími návrh systému. Mezi základní úvahy patří také možné proudy při symetrických a asymetrických poruchách sítě. Vhodné zařízení musí umožnit odstranění poruchy za zařízením dle vynálezu bez jeho nevynuceného poškození. Pro takový účel lze použít například pojistky, vypínače, přepínání, přerušovače obvodů při poruše uzemnění, proudové omezovače a polovodičová zařízení. Požadavky konkrétní aplikace určí vhodnou kombinaci ochranných prvků. Paralelně s nulou a zemí se mohou umístit MOV nebo jiné bleskojistky pro snížení rázů a špiček. Obdobně je lze zapojit paralelně s vynálezem. Sníží se tím možnost nebo rozsah poškození součástek zařízení při vysokých napětích.
-20V/Zj t/vvuuu wv
Pro výpočet zařízení podle vynálezu lze použít obvyklé analyzační techniky dvoustranných obvodů, většina dvoustranných spojení je přípustná. Tyto nástroje lze použít na vynález stejně jako na libovolné jiné implementace střídavých kondenzátorů, v nichž jsou střídavé svorky vynálezu považovány za Černé skříňky. Pro použití takových technik ovšem platí obvyklá inženýrská zjednodušení, jež je nutné při posuzování výsledků analýzy vzít do úvahy a mezi které patří například aproximace prvního řádu, použití jednoduchého modelu, apod.
Zapínací, rozběhové a poruchové proudy vykazují extrémně nízké účiníky okolo padesáti procent io (0,5, zpožděné). V určitých případech lze velikost těchto proudů snížit nasazením sériové kapacitance. Maximální proud je důležitým parametrem pro analýzu obvodu a výběr vodičů. Obdobně je při analýze sítě a návrhu velikosti sériového kondenzátoru uvažovat s dobou trvání rozběhu motoru, uzamčení rotoru, zapínacího proudu, proudu při plném zatížení a proudu při poruše.
Vynález lze analyzovat sekvenční metodou a dalšími standardními nástroji poruchové analýzy.
Vynález se může použít paralelně se střídavými zdroji a/nebo zátěžemi. Střídavý obvod bude vykazovat jev rezonančního proudu, který bude obdobný výše popsanému chování napětí v sériové aplikaci. Paralelní kondenzátory mají většinou omezený proud nebo dobu cyklickým řízením ve střídavé síťové aplikaci. Vysoká kapacitance vložená vynálezem zajistí lepší využití dostupných světových zdrojů jak v paralelním, tak sériovém uspořádání. Konstrukce PECS zařízení v paralelním uspořádání musí uvažovat střídavé proudy až do 150 % proudu střídavého zdroje. Nízká střídavá impedance vynálezu může vést až ke zdánlivému zkratu, pokud se proud omezující způsoby ignorují. Do série s antisériovými PECS zařízeními se může ve střídavých paralelních aplikacích zařadit proud omezující zátěž, jako je například odpor. Pokud odpor koná užitečnou práci, energie není ztracená.
Rezonance je odborníky dobře definovaná a je jim srozumitelná. Dvěma nejzákladnějšími projevy tohoto jevu je sériová a paralelní rezonance. Rezonance obvodu může někdy být cílem návrhu obvodu. Při jiných příležitostech je rezonance nežádoucí a může mít zničující následky. V obvo30 dech, v nichž dochází k rezonanci, se mohou vyskytovat proudy a/nebo napětí, která jsou i několikanásobně větší než při provozu mimo rezonanční oblast. Obvykle se proudová kapacita a/nebo jmenovité napětí obvodu při očekávání rezonančních stavů zvyšuje o padesát procent. Konstrukce rezonančních systémů by měla zohledňovat dodatečné tepelné zatížení vlivem vysokého napětí a/nebo proudu. Ztrátový úhel (delta) a měřitelné množství generovaného tepla jsou v takových případech důležitými konstrukčními faktory. V některých aplikacích se obvod může naladit tak, aby se dostal do rezonance pouze při nízkých napětích v systému. Umožní se tím vzrůst napětí vyvolaný sériovou rezonancí, který vykompenzuje stav nízkého napětí v systému. Analogická konstrukce se může použít pro paralelní zapojení pro udržování proudu nebo pro hybridní zapojení.
Napěťové rázy a špičky přechodových stavů sítě je také nutné uvažovat. Nárůsty napětí způsobené blesky, přepínacími operacemi a podobné události mají velký vliv na všechna zařízení. Cívky, MOV, lavinové diody ajiné bleskojistky jsou užitečné při ochraně obvodů podle vynálezu a dalších zařízení před poškozením. Vynález prostřednictvím kapacitního odporu vůči okamžité změně napětí určitým způsobem chrání připojené zátěže před přechodovými jevy. Pokud je Časová konstanta propustnosti delší než časová konstanta přenosu od MOV do země, může zátěž zůstat ušetřena. Uplatnit se mohou i standardní konstrukční opatření pro omezení proudu a ochranu obvodu. Předpokládejme sinusový průběh vlny. Podíl amplitudy (od vrcholu knule) napětí k efektivní hodnotě (RMS) je odmocnina ze dvou. Tedy, pro 120 VAC zdroj je okamžité špičkové napětí 169.71 V. V třífázovém systému 120:208 VAC se efektivní hodnota napětí mezi dvěma fázemi liší od napětí fáze vzhledem knule faktorem odmocniny ze tří. Ekvivalentní amplituda napětí mezi dvěma fázemi je potom 293.94 VAC.
Většina užitečných střídavých elektrických zátěží (indukční) má zpožděné (proud zaostává za napětím) účiníky. Vynález může být zařízením, které ve veřejné síti zajišťuje stabilní předbíhající
-21 CZ 300880 B6 účiník (proud předbíhá napětí). Při zapojení vynálezu do série s odporovou nebo induktivní zátěží lze dosáhnout stavu, kdy se z pohledu střídavého zdroje dosáhne zlepšeného, jednotkového nebo předbíhajícího účiníku. Kapacitní obvod a/nebo indukční prvky lze do sítě zapojovat neboje z ní vypojovat podle potřeby. Pole antisériových kondenzátorů se mohou řídit nezávisle a při zapojo5 vání a/nebo vypojování do obvodu se mění celkové parametry obvodu. Výsledkem je zvýšení účinnosti, regulovatelnosti a stability přenosu výkonu. Navíc lze podle potřeby zlepšit věrnost přenosu signálu a kapacitu pro uchovávání energie. Tyto vlastnosti jsou dalším oceňovaným příspěvkem veřejným rozvodným sítím.
io Zapínací proudy jsou zdrojem významných problémů při regulaci napětí v elektrických sítích. Sériové kondenzátory jsou schopny zlepšit účiník při zapínacích proudech. Zlepšený okamžitý účiník sníží požadavek na okamžitý proud v připojeném zdroji nebo elektrické síti. Střídavá impedance polarizovaného kondenzátoru se, jak bylo zjištěno, zvyšuje s procházejícím proudem, což je další proud omezující vlastností vynálezu. Snížení požadavků na okamžitý výkon vede přímo ke snížení okamžitého přenášeného výkonu a tím i distribučních ztrát. Snížené přenosové a distribuční ztráty snižují požadavky na zdroj nebo připojenou síť. Tedy, snížené zapínací a startovací požadavky zvyšují okamžitou rezervu výkonu a stability sítě. Další způsoby omezení proudu jsou popsány a/nebo naznačeny v této přihlášce.
Regulace napětí v ustáleném stavu je podobnou aplikací vynálezu. Pole sériových kondenzátorů se mohou rozdělit Jak se střídavá zátěž zvětšuje, lze zapojovat další a další kondenzátory pomocí statických spínačů, elektro-mechanických kontaktních spínačů nebo jiných mechanismů. Tímto způsobem se dosáhne snížení sériové rezistance kondenzátorového pote. Obdobně, v rezonanční aplikaci má přidání nebo odebrání kapacitance významný vliv na střídavé napětí sítě. Tedy, regulace střídavého napětí je jedním ze způsobů použití vynálezu. V některých případech mohou mít dva různé střídavé systémy různé podmínky stejnosměrného předpětí. Pokud mají společné napětí a jsou ve fázi, lze vynález použít pro jejích propojení. Vynález může posloužit také pro alternativní způsob spojování střídavých systémů. Lze očekávat, že vynález najde mnohá uplatnění.
Zařízení podle vynálezu lze použít v nepřetržitém provozu jednofázového motoru, jednorázového motoru s pomocnou fází a/nebo kapacitního střídavého indukčního motoru. Tedy, obě vinutí se mohou použít zároveň, pokud byly pro takový účel navrženy. Manipulace s proudovým vektorem definuje směr otáčení jednofázového motoru. Vynález dále odstraňuje 120 Hz vibrace, které doprovází činnost jednofázových motorů. Tato implementace dále umožní vynechat odpojovači obvod. Alternativně lze konstrukci motoru s pomocnou fází upravit tím, že se opožděné vinutí po spuštění motoru odstaví. Chytrým použitím přesně regulovaného proudového vektoru lze například ekonomicky zlepšit syntézu třífázové elektřiny z jednofázového zdroje.
Praktické realizace vynálezu mohou vyžadovat svodové odpory umístěné paralelně s polarizova40 nými kondenzátory. Značně se tím zvýší bezpečnost obsluhy pří údržbě systému. Svodové odpory mohou být zapojené nastálo nebo se alternativně mohou do obvodu zapínat pouze po odpojení nebo vypnutí napájení. Mnohé specifikace a normy použití svodových odporů přímo vyžadují. Ačkoliv se svodovým odporům obětuje část rychlosti reakce, účinností i stability vynálezu, nepředstavují významnější problém. Odpory mají i druhotnou funkci v tom, že snižují kolísání střídavého i stejnosměrného napětí vlivem tolerancí součástek a/nebo chyb na kondenzátorech. Kapacitance, impedance, svodové proudy a další parametry se mění s teplotou, věkem i podle dalších podmínek. Důležitými se tyto faktory stávají zejména pri nasazení více sériových a/nebo antisériových sestav.
Pokud dochází k sériové rezonanci, je žádoucí zvýšit jmenovité napětí kondenzátorů a také velikost stejnosměrného předpětí. Přechodové rezonanční stavy ve střídavých sítích mohou vyžadovat řízené (regulované) zdroje stejnosměrného předpětí i v aplikacích, ve kterých lze jinak vystačit s neregulovaným napájením. Volitelné, neregulované plovoucí schéma zajištění stejnosměrného předpětí, které nicméně poskytuje odpovídající potenciál pro různé provozní režimy, je _ ΊΊ CZ 300880 B6 popsáno a nárokováno v této přihlášce. Rezistence sériové zátěže a vnitřní rezistance kondenzátoru obvykle utlumí část rezonancí. Specifikace kondenzátorů pro podmínky střídavých síti obvykle nevyžadují vysoká jmenovitá napětí. Pokud se však polarizované kondenzátory ve střídavých aplikacích začnou používat v širším měřítku, bude nutné takovou podmínku do konstrukčního návrhu sítě zahrnout.
Dále, indukční generátory mají významné potíže při napájení indukčních motorů. Existuje podstatný nedostatek magnetizačního jalového výkonu VAR. Vynález ale přináší nadbytek kapacitní reaktance a tak podstatně zlepšuje takové aplikace. Protože indukční generátory jsou podstatně levnější než generátory synchronní, lze od vynálezu očekávat významné přínosy.
Lze uvažovat sjak rezonančními, tak nerezonančními aplikacemi (pro libovolnou frekvenci, která je nižší než vlastní frekvence polarizovaného zařízení pro uchovávání náboje). Parametry takových aplikací lze bud’ změřit, a/nebo vypočítat. Pro výpočet a/nebo měření lze zvolit libovol15 ný průběh vlny. V následujícím příkladu je uvažováno s aplikací, která používá elektrolytické kondenzátory s hliníkovým obalem počítačové kvality, je nerezonanční a pracuje se sinusovou vlnou na frekvenci 60 Hz. V příkladu se provádí pouze výpočet prvního řádu.
Jde o jednoduchou aplikaci s distribuční zátěží s maximálním proudem v ustáleném stavu 10 A a maximálním proudem v přechodovém stavu 90 A. Trvání přechodového stavu se předpokládá za tepelně významné. Napětí systému je 120 VACrms, plus mínus 10 %. Teplota okolí je zvolena 45 °C. Antisériový pár polarizovaných kondenzátorů podle vynálezu s dopředným předpétim se umístí do série s jediným zdrojem a jedinou zátěží (antisériový pár bude ve fázové větvi). Předpokládá se, že kapacitance kondenzátorů je +/-20 % jmenovité hodnoty. Dále se použije výpočtová rezerva 10%. Jednoduchý výpočet prvního řádu předpokládá chlazení proudícím vzduchem bez tepelných jímek nebo jiných vylepšení chlazení. V příkladu není uvažováno s korekcí na teplotu a frekvenci a ani s výrobními tolerancemi kondenzátorů. Obdobně se zanedbává vliv napěťové rezervy pro snížení zkreslení signálu a prodloužení životnosti.
Nechť:
Vrms = Efektivní hodnota (Root Mean Square) střídavého napětí Vpp = velikost vlny střídavého napětí od vrcholu k vrcholu Vpo = velikost vlny střídavého napětí od vrcholu k nule Vhalf = střídavé napětí přes jeden kondenzátor z antisériového páru
Vsurge = jmenovité maximální stejnosměrné rázové napětí kondenzátoru
WVDC = jmenovité stejnosměrné napětí kondenzátoru Vbias = předpětí kondenzátoru
Dfac - 10% výpočtová rezerva Cfac = 20% odchylka kapacitance
Platí, že Vpp = 2Vpo = 2Vhalf = 2Vrms.
Je zřejmé, že okamžité složené napětí Vbias plus Vhalf musí být menší než WVDC. Je rovněž zřejmé, že pro udržení stálého dopředného předpětí na polarizovaném kondenzátoru musí být velikost Vbias rovna nebo větší než Vhalf. Dále, velikost střídavého napětí v ustáleném stavu je maximální, právě když stejnosměrné předpětí je 1/2 WVDC. Velikost střídavého rázového napětí je maximální v případě, že stejnosměrné předpětí je 1/2 maximálního stejnosměrného rázového napětí kondenzátoru. Odtud vyplývá, že (Vbias+Vhalt) musí být větší než, nebo rovno velikosti střídavého napětí systému. Rozdělení střídavého napětí je ovlivněno změnami okamžité kapaci50 tance kondenzátorů. Tedy, pro 20% odchylku kapacitance a pro 10% změnu střídavého napětí systému, dostáváme:
(Vpp) x Dfac x Cfac = (169.71 x 2) x 1.10 x 1.20 = 448.03 V.
Projeden kondenzátor je to
-23CZ 300880 B6 (Vpo) xDfac x Cfac = (169.71) x 1.10 x 1.20 = 224.02 V.
Střídavé napětí se rozdělí na obě antisériové strany vynálezu. Na základě vypočtené hodnoty prvního řádu lze vybrat odpovídající zařízení.
Poslední katalog Comell Dubilier obsahuje model číslo DCMC123T450FG2D. Tento kondenzátor má jmenovitou kapacitu 12 000 μΡ, ESR 13.3 mO a maximální jmenovitý střídavý zvlněný proud 24.0 A. WVDC a Vsurge jsou 450 VDC a 500 VDC. V našem případě se Vbias zvolí WVDC/2, čili 225 VDC. To odpovídá jmenovitému složenému napětí:
io Vhalf+ WVDCI2 = 449.02 V.
Volba celkem osmi kondenzátorů (4 na každé straně) zajistí proudovou zatížitelnost 96 A.
Celková jmenovitá kapacitance zařízení je 12 000 x 4/2 - 24 000 μΡ. Jmenovitý ESR je 6,65 πιΩ, is impedance kondenzátorů je řádově 12 a velikost impedance zátěže je 1,33 Ω a 12,0 Ω pro přechodový, resp, ustálený stav. Pokles střídavého napětí na sestavě kondenzátorů je v ustáleném stavu řádově 0,12 V a pokles napětí přes každou stranu kondenzátorového páru v nepříznivých přechodových stavech je 1,1 V. Z uvedeného příkladu je zřejmé, že až na rezonanční a poruchové stavy je jmenovité napětí kondenzátorů mnohem vyšší, než je ve skutečnosti potřeba. Výhodami, které lze získat z menších jmenovitých napětí kondenzátorů, jsou velikost, hmotnost, kapacitance a cena takových zařízení. Na druhé straně mezi nevýhody patří zničení zařízení pří poruše nebo při rezonanci. Jako vždy v obdobných případech je třeba nechat rozhodnout ekonomická a bezpečnostní hlediska. Pro větší robustnost se zařízení může navrhnout s rychlými pojistkami, bleskojistkami, svodovými odpory, měřicími a vyhlazovacími kondenzátory.
Inženýři a technici by měli návrhu zařízení podle vynálezu věnovat až neobvyklou pozornost. Rozšířené a obvyklé opatření „odstavení z provozu vyjmutím klíče“ je pro bezpečnost obsluhy zařízení podle vynálezu zcela nedostatečné. Velké elektrické kondenzátory, jejichž použití lze podle vynálezu předpokládat, mohou zůstat v elektricky nabitém stavu i několik dní, samozřejmě pokud se neopatří vhodnými svodovými odpory nebo podobnými prvky. Vysoké napětí představuje život ohrožující nebezpečí. Každému, kdo bude mít co do činění s nabitými zařízeními podle vynálezu, lze proto jen doporučit nesmírnou opatrnost. Neodbomíci by se zařízením podle vynálezu vůbec neměli dostat do styku. Například, pokus zapojit ďArsonvalův přístroj paralelně s polarizovaným kondenzátorem může vyzkratovat stejnosměrné předpětí i střídavý zdroj.
Důsledkem by bylo narušení systému a vyhoření přístroje. Mohlo by dojít i ke zpětnému předpětí na kondenzátorů doprovázenému okamžitým zkratem a následným přerušením obvodu. Neodbomíci by si měli dávat pozor i na přidávání obvodových prvků. Cívka nebo malý odpor umístěný paralelně s polarizovaným kondenzátorem povede ke stejným důsledkům jako výše popsaný omyl při měření. Z uvedených důvodů by se sestavy polarizovaných kondenzátorů měly používat jako předvyrobená jednotka.
Vlastní rezonance PECS zařízení, pokud kní dojde, se může svést do země odpovídajícím RFI filtrem nebo utlumit.
Frekvenční charakteristika obvodů s PECS zařízeními je užitečným doplňkem určitých zařízení pro změnu frekvence. Snížení efektivní kapacitance obvodu se zvyšující se frekvencí částečně vyrovnává pokles impedance se zvyšující se frekvencí. Například lze zvýšit účinnost přenosu energie pohonu s proměnnou rychlostí při zachování proudového omezení při nízkých frekvencích. Tedy, pohon může pracovat s lepším účiníkem ve vetší frekvenční oblasti.
Lze navrhnout celovlnné usměrňovače, které budou mít jedno PECS zařízení na každé svorce střídavého zdroje jakoby v ant i sériovém uspořádání. Středový uzel se tím rozdělí. Usměrňovači můstek a stejnosměrná výstupní část se připojí k volným koncům PECS zařízení, kde byl předtím stejnosměrný společný uzel. Stejnosměrný výstup se využije v plovoucích stejnosměrných apli-'MCZ JUUS8U Bb kacích. Část napětí ze stejnosměrného výstupu se vede nazpět k PECS zařízením jako předpětí. Taková konstrukce nevyžaduje oddělovací transformátor pro napájení nabíječe nebo stejnosměrného napájení. Navíc, účiník usměrňovače se bude opravovat vzhledem ke zpožděnému účiníku izolačním transformátorem napájeného zařízení. Obvod lze navrhnout pro jednofázové i více5 fázové aplikace. Vynález předpokládá i další podobné konstrukce pro přeměnu energie.
Existují aplikace, které využívají koncových charakteristik diskrétních součástek. Je přítomen dělič napětí a mohou se použít správně navržené filtry. Horní propusti, dolní propusti a blokovací filtry vázané ke středovému uzlu by se měli používat velmi opatrně. Předpokládá se, že kon10 strukční návrhy zahrnující magnetické nasycení, rezonanci, Bodeho křivky, Nyquistovy křivky a podobně, budou provádět pouze odborníci.
Mimo uvedených způsobů existuje ještě mnoho dalších realizací pro ustavení a udržování vhodného stejnosměrného předpětí na kondenzátorech. Stejnosměrný proud lze odebírat z libo15 volného schématu zahrnujícího neregulovaný nebo regulovaný zdroj. Nepřípustné jsou ovšem zemnicí smyčky a přivedení stejnosměrné předpětí na střídavý zdroj, ke kterému může dojít například při použití elektrického oddělení pomocí transformátoru a neuzemněných zařízení na sekundární straně (plovoucí stejnosměrné napájení). Pro zvýšení spolehlivosti systému se mohou použít baterie. Baterie zajišťují zálohu napájení po předem určenou dobu (danou jejich návrhem).
Vzhledem k pozvolné ztrátě elektrického náboje v polarizovaném kondenzátorů zajistí i malá elektrochemická baterie působení dostatečného stejnosměrného předpětí po mnoho dní. Výběr typu baterie záleží na aplikaci. Výběr baterie ovlivňuje cena, okolní teplota, seizmické podmínky, spolehlivost střídavého napájení, ventilace, očekávaná životnost, atd. Maximální nabíjecí napětí a konečné vybíjecí napětí baterie nebo parametry stejnosměrného systému musí polarizované kondenzátory udržet mimo oblast odřezávání střídavého signálu.
Největší stejnosměrná předpětí jsou potřeba při rezonanci, poruše, startování motoru, zapínání transformátoru, přepínacích operacích, výskytu napěťových špiček a podobných podmínkách. V jiných provozních stavech lze úroveň předpětí značně snížit a tím prodloužit životnost konden30 zátorů. Nastavení napětí může být automatické prostřednictvím vhodné zpětnovazební smyčky. Kvůli elektrické bezpečnosti a/nebo požadavkům konkrétní aplikace se mohou dále přidávat další prvky, jako jsou svodové odpory, zátěžové odpory, harmonická filtrace, jističe, nepolarizované vyhlazovací kondenzátory, nadproudová ochrana, ochrana proti zemnicím poruchám, přepínací mechanismy a diagnostika. Jiné aplikace mohou zahrnovat stykače, stejnosměrné přednabíjecí prvky, mechanismy pro měkký rozběh apod. Změny a úpravy podobné povahy nepředstavují významnou odchylku od zde popsaných zařízení a způsobů.
Existuje mnoho způsobů implementace vynálezu. Nejširší možnosti jsou v oblasti zdroje předpětí a AC/DC rozhraní. Vše, co se týká těchto dvou prvků je do vynálezu zahrnuto. Lze také předpokládat, že pří výrobě a implementaci vynálezu budou použita různá ekonomická schémata. Například, na doprovodných výkresech jsou diody zobrazené jako diskrétní součástky. Na trhu jsou však dnes k dispozici různé kombinace diod. Dvěma nejrozšířenějšími kombinacemi jsou můstkové usměrňovače a dvojité diody se společnou katodou. Taková zařízení snižují počet diskrétních součástek a tudíž i výrobní cenu. Vícepólové kondenzátory jsou dalším způsobem snížení výrobních nákladů. Wheatstoneův můstek je obdobnou odporovou kombinací. Opravdu, snažení v oboru konstrukce mikroobvodů vede k progresivnímu snížení počtu diskrétních součástek. Všechny takové změny zde popsaných schémat vynález zahrnuje. Lze očekávat, že jednotlivá provedení vynálezu se budou odlišovat různými přístupy ke chlazení a ochraně, Vynález zahrnuje rovněž různé způsoby teplotní regulace a způsoby elektrické izolace.
Dále, ekonomickou součástí některých aplikací jsou určitá rozhraní, jiné aplikace mohou ekonomicky využívat stávající topologie vnějších obvodů. Vynález zahrnuje zařízení všech úrovní proudů, napětí a frekvencí. Obdobně vynález zahrnuje všechna polarizovaná zařízení pro uchovávání elektrického náboje. Vynález může být proveden v jiných podobách, aniž by však byly opuštěny jeho základní znaky. Je důležité upozornit, že v každém z výše zmíněných provedení se
-25CZ 300880 Bó součástky mohou zvětšovat či zmenšovat podle potřeby. V této přihlášce jsou uvedeny pouze příkladná provedení zařízení a způsobů podle vynálezu. Ekonomické realizace vynálezu se mohou odlišovat mimo jiné v systémovém napětí, proudových požadavcích v ustáleném stavu, proudových požadavcích v přechodovém stavu, pravděpodobnosti rezonance, vlastnostech vybraného modelu kondenzátorů, výběru zdroje stejnosměrného předpětí, prostředí, požadavcích na zálohování, uvažování vnější poruchy, uvažování vnitrní poruchy, apod.
Další cíle, výhody a nové rysy vynálezu jsou odborníkům z textu této přihlášky j istě zřejmé nebo budou objeveny v průběhu uvádění vynálezu do praxe. Cíle a výhody vynálezu lze dosáhnou pomocí nástrojů a zvláště jejich kombinací zde uvedených, naznačených nebo odborníkům známých. Provedení vynálezu popsaná v této přihlášce jsou zamýšlena pouze jako příkladná, ne omezující. Různé změny, úpravy, odchylky a přídavky k popsaným provedením lze provést bez vzdálení se definovanému rozsahu vynálezu. Všechny změny, které spadají do smyslu a rozsahu ekvivalence, nároků a dalších zde uvedených skutečností, jsou považovány za zahrnuté do tohoto vynálezu. Mnoho spojitých a/nebo přechodových použití a/nebo aplikací kondenzátorů ve střídavých sítích je odborníkům známo, mimo jiné například rezonance, komutace, omezování, ferrorezonance, ochrana před rázy, kompenzace, uchovávání energie, řízení při poruše, regulace napětí, omezení proudu, přenos řídicích signálů, apod. Všechny zde uvedené nároky a popisy byly zamýšleny tak, aby pokryly všechny takové i jiné aplikace, změny a modifikace, které spadaj í do ducha, rozsahu a smyslu vynálezu.
Příloha A: Vysvětlivky odborných termínů
Termínem „antisériová“ se označují dvě nebo více PECS zařízení, která jsou spojená anodami a/nebo katodami. To znamená, že antisériová PECS zařízení mají na anodách, katodách nebo anodách i katodách stejnosměrné uzly. Uvedená definice platí v širším smyslu a zahrnuje také uspořádání s větším množstvím součástí, jakým je například zapojení anod (nebo katod) více PECS zařízení do v podstatě jediného stejnosměrného uzlu v konstrukci děliče proudu. Například každé z pěti PECS zařízení, které jsou navzájem zapojené do hvězdy a spojené anodami, je v antisériovém zapojení s každým z ostatních zařízení. Také PECS zařízení v různých fázích vícefázového střídavého systému mohou být navzájem v antisériovém zapojení. Obdobně, při posuzování, zda je PECS zařízení v antisériovém zapojení, může dané zařízení ve skutečnosti zahrnovat množství zařízení v paralelním uspořádání, například pro zvýšení proudové zatížitelnosti. Navíc lze antisériovým způsobem zapojit několik sérií PECS zařízení, například pro zvýšení jmenovité hodnoty střídavého napětí. Obdobně lze pro zvýšení jmenovitého napětí do série zapojit několik antisériových párů PECS zařízení. Nakonec, části střídavého systému (jako jsou střídavé zdroje a zátěže) se mohou ve skutečnosti zapojit mezi antisériová zařízení ve stejnosměrném uzlu.
Termín „střídavý“ a „střídavý zdroj“ je v této přihlášce použit v širším smyslu. Pod termín „střídavý“ a „střídavý zdroj“ spadají mimo jiné zařízení se stálou frekvencí, proměnnou frekvencí, stálou amplitudou, proměnnou amplitudou, frekvenční modulací, amplitudovou modulací a/nebo pulzní modulací. Tímto termínem se označují i další signální a/nebo komunikační techniky, jako je využívání postranních pásem a superpozice (skládání), a další lineami, nelineární, analogové či digitální signály. Střídavý zdroj může zahrnovat harmonické složky. Libovolný v čase proměnný signál lze označit jako „střídavý“, případně „střídavý zdroj“. Takové signály mohou přenášet data nebo energii. Obdobně tento termín zahrnuje hybridní střídavé zdroje, které využívají několik způsobů a/nebo režimů. Odkazem na jediný střídavý zdroj se nevylučují střídavé zdroje násobné.
Termínem „AC blokovací zařízení“ se označuje zařízení, způsob, konstrukce nebo technologie, která má ve srovnání se souvisejícími antisériovými PECS zařízeními značnou střídavou impedanci a kterou lze zároveň uspořádat tak, aby se umožnil průchod stejnosměrného proudu pro zajištění předpětí pro taková PECS zařízení. AC blokovacím zařízením mohou být například odpory, cívky, usměrňovače, elektrické spínače apod.
-26cz juurou bo
Termín „spojitý a ustálený stav“ neznamená, že dotčené zařízení nebo způsob nelze použít v přechodových aplikacích, jakou je například startování.
Termínem „stejnosměrný“, „stejnosměrná elektrická energie“ a „stejnosměrný proud“ se rozumí libovolná technologie, konstrukce, stav, skutečnost nebo zařízení, které vytváří, způsobuje, přispívá k, udržuje nebo upřednostňuje jednosměrný, či převážně jednosměrný, tok, posunutí, přenos a/nebo tok jednoho nebo více nosičů elektrického náboje, jako jsou mimo jiné elektrony, iony a díry. Termín zahrnuje také obousměrný pohyb opačně nabitých částic. Jako „stejnosměrné“ se v širším smyslu označuje napětí, které se v podstatě nemění v průběhu času.
Termíny „stejnosměrný zdroj“, „zdroj stejnosměrného napětí“ nebo „stejnosměrný napájecí io zdroj“ jsou použity v jej ich širším smyslu. Termín zahrnuje libovolný způsob nebo zařízení použité nebo použitelné pro generování, vytváření nebo usměrňování střídavého proudu tak, aby vznikla stejnosměrná elektrická energie. Zdroje stejnosměrného napájení zahrnují mimo jiné stejnosměrné generátory, elektrochemické baterie, fotovoltaická zařízení, usměrňovače, palivové články, stejnosměrná kvantová zařízení, určitá elektronková zařízení, apod. Patří sem regulované, neregulované, filtrované i nefiltrované typy. Stejnosměrné zdroje zahrnují usměrňovače napájené neelektricky oddělenými zdroji, autotransformátory, oddělovací transformátory a ferorezonanční transformátory. Obdobně sem patří DC-DC napájecí zdroje, spínané stejnosměrné napájecí zdroje, pulzní nabíječe apod, Použití termínu v jednotném čísle nevylučuje možnost využití vícenásobných stejnosměrných zdrojů v paralelním, sériovém nebo antisériovém uspořádání.
Obdobně je zahrnuta schopnost nastavení úrovně stejnosměrného předpětí v reálném Čase. Použití „diodových srážečů“ a přesně regulovaných stejnosměrných napájecích zdrojů s plovoucím napětím přináší určité provozní i konstrukční výhody, zvláště tam, kde jsou pro zálohování napájecího zdroje použity elektrochemické baterie, nebo když se využívají antisériová PECS zařízení.
Termín „zdroj stejnosměrného předpětí“ je opět použit ve svém širším smyslu. Termín pokrývá a zahrnuje libovolný způsob, konstrukci a/nebo zařízení použité nebo použitelné pro vytvoření a přivedení stejnosměrného proudu a napětí k PECS zařízení, přičemž omezuje nebo blokuje tok proudu střídavého. Termín může mimo jiné zahrnovat nejméně jeden zdroj stejnosměrného napětí, který je v podstatě v sérii s nejméně jedním AC blokovacím zařízením. Podle vynálezu jsou jeden nebo více zdrojů stejnosměrného předpětí zapojeny k PECS zařízením tak, aby přes tato PECS zařízení ustavily a udržovaly dopředně stejnosměrné předpětí. Zdroj stejnosměrného předpětí brání zpětnému předpětí a nadměrnému dopřednému předpětí, kterým by na PECS zařízení mohl působit střídavý zdroj. Jediný zdroj stejnosměrného napětí se může pomocí odpovídajícím způsobem zapojených zařízení, která jsou vodivá pro stejnosměrný proud a zároveň blokovací pro proud střídavý, uspořádat tak, aby sloužil jako zdroj stejnosměrného předpětí pro několik PECS zařízení. Obdobně lze využít násobných zdrojů stejnosměrného napětí a/nebo zdrojů stejnosměrného předpětí jako zálohovaných zdrojů předpětí pro antisériová PECS zařízení ve střídavé aplikaci.
Termínem „stejnosměrný uzel“ se označuje uzel v uspořádání dvou nebo více antisériových
PECS zařízení, v němž se spojují póly zařízení se stejnou polaritou. Stejnosměrný uzel může zahrnovat (ale nemusí) jedno nebo více střídavých zařízení (jako je cívka) se zanedbatelným úbytkem stejnosměrného napětí. To znamená, že v rámci stejnosměrného uzlu je v podstatě stejné stejnosměrné napětí. Do stejnosměrných uzlů mohou být obdobně zapojeny obvody stejnosměrného předpětí, měřiče, indikátory, výstrahy, apod.
Termín „elektrické oddělení“ (elektrická izolace) je použit ve svém širším smyslu. Termín obecně zahrnuje v případě střídavého proudu mimo jiné oddělovací transformátory, ferorezonanční transformátory a samostatně vytvořená, invertovaná a/nebo generovaná elektrická napájení. Stejnosměrné oddělení lze realizovat kondenzátory. Termín elektrické oddělení zahrnuje také stejnosměrná napájení, která jsou vytvořena, usměrněna nebo generována samostatně.
Elektrickým oddělením se rozumí označení vlastnosti neexistence pevné zemnicí referenční úrovně, vybrané společné nuly, země, referenčního napětí nebo vlastnost střídavého výběru
-27CZ 300880 B6 samostatných nul, zemí nebo referenčních napětí. Výběr může proběhnout v okamžiku zapojení nebo provozního propojení, nemusí být vrozenou vlastností konstrukce, materiálů nebo charakteristik napájení.
Termín „polarizované zařízení pro uchovávání elektrického náboje (PECS)“ je použit ve svém širším smyslu. Termínem se obecně rozumí libovolné vhodné polární zařízení pro uchovávání elektrického náboje, mezi která patří mimo jiné elektrolytické kondenzátory, elektrochemické baterie, určitá elektronková zařízení, polovodičová kapacitní zařízení, fotovoltaická zařízení, palivové články, zařízení pro uchovávání kvantového náboje, apod. Pro účely tohoto dokumentu může polarizovaným zařízením pro uchovávání elektrického náboje být libovolná technologie ío nebo zařízení, které podporuje statické oddělení náboje, má přednostní polaritu a má schopnost vést, přesunovat a/nebo přenášet elektrický proud. Na mnoha místech tohoto dokumentu jsou v textu i na obrázcích pro názorné předvedení různých aspektů vynálezu použity polarizované kondenzátory. Na místě polarizovaných kondenzátorů nebo jako doplněk zobrazených polarizovaných kondenzátorů lze však použít libovolné jiné vhodné polarizované zařízení pro uchovávání elektrického náboje. Jinak řečeno, nebylo úmyslem opominout žádnou z jiných PECS technologií.
Termín „usměrňovač“ je opět použit ve svém širším smyslu. Každé aktivní nebo pasivní zařízení, které upřednostňuje neboje uspořádané tak, aby upřednostňovalo, jednosměrný tok elektrického náboje, lze považovat za usměrňovač. Také obousměrný tok opačně nabitých částic je zahmut do definice usměrňovače, Usměrňovač zahrnuje mimo jiné jednu nebo více diod, tranzistoru, křemíkových řízených usměrňovačů (SCR), omezovačích (cut-off) SCR, tyristorů, 1GBT tranzistorů, FET tranzistorů, dělených prstenců (split ring), určitých, elektronkových zařízení, apod. Uspořádání usměrňovačích obvodů zahrnuje půlvlnné, celovlnné a vícefázové usměrňovače a usměrňovače pracující na základě dělení vlny. Usměrňovači pulzy mohou vjedno25 fázových i vícefázových případech vzhledem ke střídavé vlně buď proudu nebo napětí být buď protilehlé, shodné nebo posunuté. Dosáhnout se toho dá například bodovou konvencí (dot convention) u oddělovacích transformátorů, způsoby vinutí pro dosažení fázového posunutí, l/O zpožděním nebo elektronicky, abychom jmenovali alespoň nej používanější způsoby.
Termínem „dostatečné dopředně stejnosměrné předpětí“ se označují způsoby a zařízení, které udržují na PECS zařízení takové stejnosměrné předpětí, aby v podstatě zabránily škodlivému zpětnému předpětí na zařízení účinkem střídavého signálu. Na rozdíl od dosavadního stavu techniky, v nichž předpětí v rámci cyklu oscilovalo mezi dopřednou a zpětnou úrovní a/nebo kvůli značnému rozdílu mezi velikostí signálu a velikostí stejnosměrného předpětí způsobovalo zkreslení střídavého signálu, může být stejnosměrné předpětí v ustáleném stavu nastaveno na libovolnou zvolenou úroveň. Velikost dopředného stejnosměrného předpětí je omezena zejména parametry (max. pracovním napětím) vybraného PECS zařízení. Obdobně jsou zahrnuty podmínky předpětí, v nichž velikost stejnosměrného předpětí každého PECS zařízení v podstatě přesahuje velikost přivedeného střídavého signálu.
Termínem „spínač“ nebo „elektrický spínač“ se označuje způsob nebo zařízení, pomocí kterého lze vypnout nebo zapnout elektrický proud. Spínač zahrnuje konstrukce s vodivými mechanickými kontakty, elektromechanická zařízení, polovodičová zařízení, relé, kapalinová zařízení, jako jsou rtuťové spínače, ventily, zhášecí vypínače, hradla, kvantová zařízení, apod. Dále lze pod tento termín zahrnout diferenciální zařízení, jako jsou reostaty a potenciometry, které mohou sloužit jako ztlumovače a/nebo regulátory proudu i jako vypínače, apod. Termín zahrnuje také zařízení pro řízení elektrického toku, intenzity, proudu nebo vodivosti prostřednictvím stavu nebo změny stavu látky. Rovněž čidla, pohony, regulátory, relé, desky plošných spojů, čipy apod. příslušné různým technologiím spínání jsou v tomto termínu zahrnuty. Elektrický spínač a spínač mají být v tomto dokumentu chápány vždy v širším smyslu. Popsaná zařízení a způsoby jsou pouze příkladná.
Termín „DC blokovací zařízení“ zahrnuje libovolné zařízení, způsob, konstrukci nebo techniku, která má relativně velkou stejnosměrnou rezístanci a/nebo odpor vůči toku stejnosměrného proudu. Například, DC blokovací zařízení zahrnuje mimo jiné polarizované kondenzátory,
-28UZ, JUUOOU oo nepolarizované kondenzátory, elektrochemické baterie, jiná PECS zařízení, odpory, usměrňovače, apod. Obdobně, oddělovací transformátory slouží jako DC blokovací zařízení, protože stejnosměrný proud se magneticky neváže. Usměrňovači můstky mají vyšší úroveň DC blokování než jednoduché usměrňovače nebo půlvlnné můstky.
Termín „teplotní regulace“ zahrnuje řízení teploty PECS zařízení přirozeně nebo uměle napájeným prostředkem tak, aby se měnila teplota na povrchu nebo uvnitř zařízení. Obvyklými způsoby teplotní regulace jsou vodní lázně, olejové lázně, chladivá, cirkulační systémy s chladiči a použití topných těles a výměníků tepla. Pro udržování nebo změnu teploty zařízení lze použít také tepelná čerpadla, polovodičové chladiče a jiné vhodné způsoby.
Termín „přechodový“ neznamená, že dotčené zařízení nebo způsob nelze použít v aplikacích ustáleného stavu a spojité činnosti.
Claims (61)
1. Polarizované zařízení PECS pro uchovávání náboje pro práci ve střídavé síti, která má střídavý zdroj (605; 652; 772; 805; 905; 1005) a nejméně jednu zátěž (620; 670; 790; 940; 1031),
20 která je připojená ke střídavému zdroji, pro příjem střídavého signálu, přičemž zařízení PECS zahrnuje:
- nejméně první a druhé PECS zařízení (612, 614; 622, 664; 778, 782; 812, 814; 912,914; 1009, 1023) v navzájem antisériovém uspořádání s jedním dalším antisériovým zařízením PECS upraveným pro funkční připojení ke střídavé síti a vystavený střídavému signálu;
25 - nejméně jeden stejnosměrný zdroj (616, 618; 663, 665; 774, 786; 818; 926; 1013, 1027) připojený k prvnímu a druhému zařízení PECS, vyznačující se tím, že uvedený nejméně jeden stejnosměrný zdroj je připojen k prvnímu a druhému zařízení PECS pro udržování obou zařízení PECS pod nepřetržitým dopředným předpětím, když jsou vystavena
30 střídavému signálu.
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že nejméně jeden stejnosměrný zdroj je připojen k prvnímu a druhému zařízení tak, aby střídavý signál v podstatě neprocházel nejméně jedním stejnosměrným zdrojem.
3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že antisériové uspořádání PECS zařízení je uzpůsobeno pro paralelní spojení se střídavou zátěží.
4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že antisériové uspořádání PECS
40 zařízení je uzpůsobeno pro sériové zapojení mezi střídavý zdroj a střídavou zátěž.
5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že nejméně jedna výstupní svorka nejméně jednoho stejnosměrného zdroje je elektricky izolována od nejméně jednoho střídavého zdroje.
6. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že nejméně jeden stejnosměrný zdroj je neuzemněný.
7. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že nejméně jedna výstupní svorka
50 nejméně jednoho stejnosměrného zdroje je uzpůsobena pro funkční spojení s uzemněním střídavého systému.
-29CZ 300880 B6
8. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že první a druhé zařízení PECS je vystaveno vzájemně symetrickému stejnosměrnému předpětí.
9. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že první a druhé zařízení PECS jsou
5 navzájem spojena ve stejnosměrném společném uzlu, přičemž zařízení dále zahrnuje nejméně jedno AC blokovací zařízení (932, 1017) zapojené mezi stejnosměrný společný uzel a stejnosměrný referenční uzel.
10. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že nejméně jedno AC blokovací io zařízení zahrnuje odpor, který má ve srovnání s prvním a druhým PECS zařízením dostatečně vysokou impedanci, pro blokování střídavého signálu tak, že střídavý signál v podstatě prochází PECS zařízeními.
11. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že stejnosměrný společný uzel
15 zahrnuje nejméně jedno střídavé zařízení mezí prvním a druhým zařízením PECS.
12. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že dále zahrnuje AC blokovací zařízení mezi stejnosměrným společným uzlem a dalším uzlem od prvního a druhého zařízení PECS.
20
13. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že nejméně jeden stejnosměrný zdroj zahrnuje první a druhý stejnosměrný zdroj pro oddělenou aplikaci předpětí na první a druhé zařízení PECS.
14. Zařízení podle nároku 13, vyznačující se tím, že první stejnosměrný zdroj je
25 paralelní s prvním zařízen ím PECS,
15. Zařízení podle nároku 14, vyznačující se tím, že dále zahrnuje AC blokovací zařízení funkčně zapojené mezi první stejnosměrný zdroj a první zařízení PECS.
30
16. Zařízení podle nároku 15, vyznačující se tím, že druhý stejnosměrný zdroj je paralelní s druhým zařízením PECS.
17. Zařízení podle nároku 16, vyznačující se tím, že druhý stejnosměrný zdroj je zapojen v podstatě paralelně s nejméně druhým zařízením PECS přes nejméně jedno AC
35 blokovací zařízení.
18. Zařízení podle nároku 17, vyznačující se tím, že nejméně jedna svorka prvního stejnosměrného zdroje a nejméně jedna výstupní svorka druhého stejnosměrného zdroje jsou neuzemněné.
19. Zařízení podle nároku 17, vyznačující se tím, že nejméně jedna svorka prvního stejnosměrného zdroje a nejméně jedna výstupní svorka druhého stejnosměrného zdroje jsou vůči střídavému zdroji elektricky izolované.
45
20. Zařízení podle nároku 9, vyznačující sc tím, že nejméně jeden stejnosměrný zdroj zahrnuje první stejnosměrný zdroj, který má první a druhou výstupní svorku pro poskytování stejnosměrného potenciálu, přičemž první výstupní svorka je připojena ke stejnosměrnému společnému uzlu a druhá výstupní svorka je připojena k dalšímu uzlu prvního a druhého zařízení.
so
21. Zařízení podle nároku 20, vyznačující se tím, že dále zahrnuje nejméně jedno AC blokovací zařízení v sérii mezi stejnosměrným společným uzlem a první výstupní svorkou.
22. Zařízení podle nároku 20, vyznačující se tím, že dále zahrnuje nejméně jedno AC blokovací zařízení v sérii mezi dalším uzlem prvního a druhého zařízení PECS a druhou
55 výstupní svorkou.
. τη.
23. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že střídavá síť je vícefázová střídavá síť (1200) se střídavou větví pro každou fázi sítě, přičemž první zařízení PECS je uzpůsobeno tak, aby bylo částí první střídavé větve (1209A), a druhé zařízení PECS je uzpůsobeno
5 tak, aby bylo částí druhé střídavé větve (1209B).
24. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že střídavá síť je vícefázová střídavá síť (1300) se střídavou větví pro každou fázi sítě, přičemž první a druhé zařízení PECS jsou uzpůsobena tak, aby byla částí první střídavé větve.
25. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uspořádání zařízení PECS je uzpůsobeno tak, aby bylo funkčně zapojeno do střídavé sítě pro provoz v ustáleném stavu.
26. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že první a druhé zařízení PECS jsou
15 upevněna do společné skříně.
27. Zařízení podle nároku 26, vyznačující se tím, že první a druhé zařízení PECS jsou zavěšena do dielektrické tekutiny a upevněna do skříně izolovaným upevňovacím prvkem, přičemž skříň vytváří kontejner s elektrickou ochranou před nebezpečným dotykem.
28. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že zátěží je střídavý indukční motor s pomocnou fází a zařízení PECS jsou uzpůsobena pro spojení do série mezi střídavý zdroj a vinutí (1900) motoru s pomocnou fází a zůstala zapojena pro nepřetržitý provoz motoru.
25
29. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že zařízení PECS jsou částí LC filtračního obvodu, který má cívku, LC filtrační obvod je naladěn na výkonovou základní frekvenci a navíc má spínač pro paralelní přemostění zařízení PECS v případě zjištění poruchy za LC filtračním obvodem.
30 30. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že střídavý zdroj je prvním střídavým zdrojem, kde druhý střídavý zdroj, který má jiné střídavé napětí než první střídavý zdroj, je funkčně připojený k prvnímu zařízení PECS přes usměrňovač s proudovým omezením.
31. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že stejnosměrná napětí pro aplikaci
35 předpětí na prvním a druhém zařízení se vzhledem ke střídavé aplikací navzájem vyruší.
32. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje střídavé elektrické zařízení umístěné mezi antisériovými zařízeními PECS, přičemž střídavé zařízení pracuje s jinou úrovní stejnosměrného napětí než připojená střídavá aplikace.
33. Zařízení podle nároku 32, vyznačující se tím, že střídavé zařízení zahrnuje stejnosměrný napájecí zdroj.
34. Zařízení podle nároku 33, vyznačující se tím, že část stejnosměrného napájecího
45 zdroje je funkčně zapojená mezi antisériová zařízení PECS pro aplikaci dopředného stejnosměrného předpětí na první a druhé zařízení.
35. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že antisériová zařízení PECS jsou použita pro připojení střídavého středového uzlu se střídavou aplikací k zemnícímu uzlu.
36. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že první a druhé zařízení PECS má každé kladný a záporný uzel, přičemž nejméně kladné nebo záporné uzly prvního a druhého zařízení jsou z hlediska stejnosměrného zapojení spojené dohromady.
-31 CZ 300880 B6
37. Zařízení podle nároku 36, vyznačující se tím, že z hlediska stejnosměrného zapojení jsou kladné uzly prvního a druhého zařízení spojené dohromady a záporné uzly prvního a druhého zařízení jsou spojené dohromady.
5
38. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje jedno nebo více zařízení PECS zapojených paralelně s druhým zařízením PECS, čímž je jedno nebo více zařízení PECS v antisériovém uspořádání s prvním zařízením PECS.
39. Zařízení podle nároku 38, vyznačující se tím, že jedno nebo více zařízení PECS ío jsou v antisériovém uspořádání také s druhým zařízením PECS, čímž je jedno nebo více zařízení v antisériovém uspořádání navzájem.
40. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje jednu nebo více skupin antisériových zařízení PECS, na které je funkčně aplikováno dopředně předpětí a které
15 jsou spojeny navzájem a připojeny k antisériovému uspořádání prvního a druhého zařízení ve stejnosměrném společném uzlu tak, aby tvořily dělič střídavého proudu.
41. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje nepolární kondenzátor, zapojený paralelně s nejméně prvním zařízením PECS.
42. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že antisériová zařízení PECS jsou použita pro zlepšení střídavé aplikace ustáleného stavu.
43. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že nejméně jeden stejnosměrný
25 zdroj je funkčně připojený k prvnímu a druhému zařízení PECS tak, aby střídavý signál ze střídavé aplikace neprocházel nejméně jedním stejnosměrným zdrojem.
44. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že antisériová první a druhé zařízení jsou zavěšena do dielektrické tekutiny a upevněna izolovaným upevňovacím prvkem, přičemž
30 skříň definuje kontejner s elektrickou ochranou před nebezpečným dotykem a poskytuje elektrické kontakty pro připojení.
45. Způsob použití zařízení PECS (612, 614; 662, 664; 778, 782; 812, 814; 912, 914; 1009, 1023) ve střídavé síti, která má střídavý zdroj (605; 652; 772; 805; 905; 1005) a funkčně připoje35 nou střídavou zátěž (62; 670; 790; 940; 1031), způsob zahrnuje kroky:
a) implementace nejméně prvního a druhého zařízení PECS (612, 614; 662, 664; 778, 782; 812, 814; 912, 914; 1009, 1023) v antisériovém uspořádaní ve střídavé síti pro zlepšení činnosti střídavé sítě, kde střídavý signál se přivádí k antisériovým zařízením; a
b) aplikace dopředného předpětí z nejméně jednoho stejnosměrného zdroje (616, 618; 663, 665;
40 774, 786; 818; 926; 1013,1027);
vyznačující se tím, že v kroku b) se obě zařízení PECS udržují pod dopředným předpětím v průběhu činnosti střídavé sítě.
45
46, Způsob podle nároku 45, vyznačující se tím, že stejnosměrná napětí na nejméně prvním a druhém zařízení se vzhledem ke střídavé síti navzájem vyruší.
47. Způsob podle nároku 45, vyznačující se tím, že krok implementace antisériových zařízení PECS zahrnuje implementaci prvního a druhého polarizovaného kondenzátoru.
48. Způsob podle nároku 47, vyznačující se tím, že první a druhý polarizovaný kondenzátor se navzájem spojí ve stejnosměrném společném uzlu, způsob dále zahrnuje krok
-32VZ_, UWOOU DU zapojení AC blokovacího zařízení (932, 1017) mezi stejnosměrný společný uzel a stejnosměrnou referenci nejméně jednoho stejnosměrného zdroje.
49. Způsob podle nároku 48, vyznačující se tím, že krok implementace antisério5 vých zařízení do střídavé sítě zahrnuje použití antisériových polarizovaných kondenzátorů v sérii mezi střídavým zdrojem a střídavou zátěží pro zlepšení účiníku vzhledem ke střídavému zdroji.
50. Způsob podle nároku 45, vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok nastavení impedance střídavé sítě viděné z pohledu střídavého zdroje pomocí řízeného zapojování antiío sériových zařízení do sítě.
51. Způsob podle nároku 45, vyznačující se tím, že antisériová zařízení se řízené zapojují pomocí elektrického spínače.
15
52, Způsob podle nároku 45, vyznačující se tím, že parametry střídavé sítě se mění řízenou změnou teploty zařízení PECS.
53. Způsob podle nároku 52, vyznačující se tím, že krok řízení změny teploty zařízení PECS se provádí teplosměnným zařízením.
54. Způsob podle nároku 45, vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok zapojení odporového zařízení v podstatě paralelně s každým prvním a druhým zařízením PECS pro aplikaci dopředného předpětí a pro vyvažování zařízení v aplikaci napěťového děliče.
25
55. Způsob podle nároku 45, vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok opatření nejméně jednoho svodového odporu funkčně spojeného s prvním a druhým zařízením PECS, pro vybití předpětí přes zařízení PECS pro účely bezpečného odstavení a údržby.
56. Způsob podle nároku 45, vyznačující se tím, že velikost střídavého napětí, které
30 působí na každé zařízení PECS, je menší než velikost stejnosměrného předpětí na každém zařízení PECS.
57. Způsob podle nároku 45, vyznačující se tím, že v ustáleném stavu součet stejnosměrného předpětí a střídavého napětí, které působí na každé zařízení PECS, zůstává
35 v rámci jmenovitého napětí každého zařízení PECS.
58. Způsob podle nároku 45, vyznačující se tím, že nejméně jeden elektricky izolovaný zdroj stejnosměrného předpětí se zapojí paralelně k prvnímu zařízení PECS pro použití ve střídavé aplikací ustáleného stavu.
59. Způsob podle nároku 45, vyznačující se tím, že nejméně jeden elektricky izolovaný zdroj stejnosměrného předpětí se zapojí paralelně k prvnímu zařízení PECS pro použití ve střídavé aplikaci přechodového stavu.
45
60. Způsob podle nároku 58, vyznačující se tím, že pro zajištění elektrického izolování usměrněného stejnosměrného proudu pro spojité nabíjení prvního zařízení PECS se použije usměrňovacího můstku.
61. Způsob podle nároku 60, vyznačující se tím, že nejméně jeden stejnosměrný pól
50 zdroje stejnosměrného předpětí se elektricky izoluje od nejméně jednoho střídavého zdroje pro nepřetržitou aplikaci dopředného předpětí na první zařízení PECS.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17443300P | 2000-01-04 | 2000-01-04 | |
| US09/710,998 US6633154B1 (en) | 2000-01-04 | 2000-11-09 | Method and circuit for using polarized device in AC applications |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20022297A3 CZ20022297A3 (cs) | 2003-02-12 |
| CZ300880B6 true CZ300880B6 (cs) | 2009-09-02 |
Family
ID=26870215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20022297A CZ300880B6 (cs) | 2000-01-04 | 2000-12-06 | Polarizované zarízení PECS pro uchovávání náboje a zpusob použití zarízení PECS ve strídavé síti |
Country Status (32)
| Country | Link |
|---|---|
| US (6) | US6633154B1 (cs) |
| EP (1) | EP1252697B1 (cs) |
| JP (1) | JP3902951B2 (cs) |
| KR (1) | KR100850873B1 (cs) |
| CN (1) | CN100490268C (cs) |
| AR (1) | AR026793A1 (cs) |
| AT (1) | ATE318457T1 (cs) |
| AU (2) | AU768074B2 (cs) |
| BR (1) | BR0016794A (cs) |
| CA (1) | CA2396396C (cs) |
| CO (1) | CO5310586A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ300880B6 (cs) |
| DE (1) | DE60026165T2 (cs) |
| DK (1) | DK1252697T3 (cs) |
| ES (1) | ES2259297T3 (cs) |
| GC (1) | GC0000163A (cs) |
| GT (1) | GT200100001A (cs) |
| HK (1) | HK1051090B (cs) |
| HU (1) | HU226003B1 (cs) |
| IL (2) | IL150515A0 (cs) |
| MA (1) | MA25707A1 (cs) |
| MX (1) | MXPA02006675A (cs) |
| NO (1) | NO20023225L (cs) |
| NZ (1) | NZ519772A (cs) |
| PA (1) | PA8509401A1 (cs) |
| PE (1) | PE20010936A1 (cs) |
| PL (1) | PL199220B1 (cs) |
| PT (1) | PT1252697E (cs) |
| RU (1) | RU2249285C2 (cs) |
| SI (1) | SI1252697T1 (cs) |
| TW (1) | TW506173B (cs) |
| WO (1) | WO2001050568A1 (cs) |
Families Citing this family (87)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6633154B1 (en) * | 2000-01-04 | 2003-10-14 | William B. Duff, Jr. | Method and circuit for using polarized device in AC applications |
| JP2002181816A (ja) * | 2000-12-08 | 2002-06-26 | Univ Waseda | 二本鎖核酸の検出試薬と二本鎖核酸検出方法 |
| US6803743B2 (en) * | 2002-10-04 | 2004-10-12 | Delphi Technologies, Inc. | Jump start and reverse battery protection circuit |
| WO2004079793A2 (en) * | 2003-03-05 | 2004-09-16 | Duff William B Jr | Electrical charge storage device having enhanced power characteristics |
| US6924612B2 (en) * | 2003-12-08 | 2005-08-02 | Molon Motor & Coil Corporation | Three-wire reversing system |
| WO2005112522A2 (en) * | 2004-05-06 | 2005-11-24 | Continuum Electro-Optics, Inc. | Methods and apparatus for an improved amplifier for driving a non-linear load |
| US7170738B2 (en) * | 2004-05-28 | 2007-01-30 | Maxwell Technologies, Inc. | HV capacitor and testing method |
| US20050264244A1 (en) * | 2004-05-28 | 2005-12-01 | Maxwell Technologies, Inc. | HV capacitor cells and housing and method of preparation |
| US7325285B2 (en) * | 2004-05-28 | 2008-02-05 | Maxwell Technologies, Inc. | Method of processing high voltage capacitors |
| JP2006054308A (ja) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | Fujitsu Ltd | 電子装置、及びキャパシタへの電圧印加方法 |
| DE102004057094B4 (de) * | 2004-11-25 | 2020-12-24 | Avantgarde Acoustic Lautsprechersysteme Gmbh | Kapazitives Element |
| US20060131462A1 (en) * | 2004-12-20 | 2006-06-22 | Holland Leo D | Turboelectric arresting gear |
| DE102005017323A1 (de) * | 2005-04-14 | 2006-10-19 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Elektronisches Vorschaltgerät für eine Lampe |
| CN100452634C (zh) * | 2005-11-11 | 2009-01-14 | 艾默生电气公司 | 单相电机软起动器和具有该软起动器的单相电机 |
| CN100566068C (zh) * | 2006-04-13 | 2009-12-02 | 艾默生网络能源系统有限公司 | 一种硬件过压脱离电路 |
| US7539465B2 (en) * | 2006-10-16 | 2009-05-26 | Assa Abloy Ab | Tuning an RFID reader with electronic switches |
| US20080204112A1 (en) * | 2007-02-26 | 2008-08-28 | Chung Nan-Hsiang | MoCA-COMPLIANT MULTIPLEXING DEVICE |
| EP2028759B1 (en) * | 2007-08-06 | 2014-12-17 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Method and apparatus for controlling electric motor |
| US20110182094A1 (en) * | 2007-08-13 | 2011-07-28 | The Powerwise Group, Inc. | System and method to manage power usage |
| US8619443B2 (en) | 2010-09-29 | 2013-12-31 | The Powerwise Group, Inc. | System and method to boost voltage |
| US8085009B2 (en) * | 2007-08-13 | 2011-12-27 | The Powerwise Group, Inc. | IGBT/FET-based energy savings device for reducing a predetermined amount of voltage using pulse width modulation |
| US8085010B2 (en) * | 2007-08-24 | 2011-12-27 | The Powerwise Group, Inc. | TRIAC/SCR-based energy savings device for reducing a predetermined amount of voltage using pulse width modulation |
| US8120307B2 (en) | 2007-08-24 | 2012-02-21 | The Powerwise Group, Inc. | System and method for providing constant loading in AC power applications |
| US8810190B2 (en) * | 2007-09-14 | 2014-08-19 | The Powerwise Group, Inc. | Motor controller system and method for maximizing energy savings |
| US8698447B2 (en) | 2007-09-14 | 2014-04-15 | The Powerwise Group, Inc. | Energy saving system and method for devices with rotating or reciprocating masses |
| US8933320B2 (en) | 2008-01-18 | 2015-01-13 | Tenksolar, Inc. | Redundant electrical architecture for photovoltaic modules |
| US8748727B2 (en) | 2008-01-18 | 2014-06-10 | Tenksolar, Inc. | Flat-plate photovoltaic module |
| US8212139B2 (en) * | 2008-01-18 | 2012-07-03 | Tenksolar, Inc. | Thin-film photovoltaic module |
| IL188884A (en) * | 2008-01-20 | 2010-11-30 | Ilya Rabinovich | Star-delta many levels starter for an ac induction motor |
| CN101561469A (zh) * | 2008-04-18 | 2009-10-21 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 充电器负载模拟装置 |
| US8344647B2 (en) * | 2008-06-23 | 2013-01-01 | Patrick Michael Kinsella | Converting dimmer switch AC output duty cycle variation into amplitude variation |
| US8004255B2 (en) * | 2008-08-07 | 2011-08-23 | The Powerwise Group, Inc. | Power supply for IGBT/FET drivers |
| US8154258B2 (en) * | 2008-10-10 | 2012-04-10 | Oracle America, Inc. | Backup energy storage module with voltage leveling |
| IN2012DN00387A (cs) | 2009-06-15 | 2015-08-21 | Tenksolar Inc | |
| WO2010150318A1 (en) * | 2009-06-25 | 2010-12-29 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Power transfer system and noncontact charging device |
| CA2766284C (en) * | 2009-06-30 | 2016-10-25 | Scandinova Systems Ab | Capacitor charger system, and digital control module and isolated acquisition module for such a capacitor charger system |
| RU2456732C2 (ru) * | 2009-08-05 | 2012-07-20 | Андрей Александрович Виноградов | Способ защиты от электрического пробоя изоляционных промежутков в жидком диэлектрике с помощью сеточных экранов с управляемыми электрическими потенциалами |
| MX2012003008A (es) | 2009-09-08 | 2012-04-19 | Powerwise Group Inc | Sistema y metodo para ahorrar energia para dispositivos con masas rotatorias o alternativas. |
| US8698446B2 (en) | 2009-09-08 | 2014-04-15 | The Powerwise Group, Inc. | Method to save energy for devices with rotating or reciprocating masses |
| CN102095921A (zh) * | 2009-12-11 | 2011-06-15 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 浪涌电流测试电路 |
| US9773933B2 (en) | 2010-02-23 | 2017-09-26 | Tenksolar, Inc. | Space and energy efficient photovoltaic array |
| JP5556677B2 (ja) * | 2010-03-08 | 2014-07-23 | 株式会社豊田自動織機 | バッテリ充電回路 |
| WO2011127391A2 (en) * | 2010-04-08 | 2011-10-13 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Technique for fully discharging a storage capacitor in a firing circuit for an electro-explosive device |
| CN103221694B (zh) * | 2010-04-09 | 2015-07-29 | 希普斯通公司 | 用于能量存储和回收的系统和方法 |
| TWI408866B (zh) * | 2010-04-14 | 2013-09-11 | Universal Scient Ind Shanghai | 防止供電中斷的電力供應系統及方法 |
| US20110279097A1 (en) * | 2010-05-13 | 2011-11-17 | David Wise | System and method for using condition sensors/switches to change capacitance value |
| WO2011149385A1 (ru) * | 2010-05-28 | 2011-12-01 | ПИЛКИН, Виталий Евгеньевич | Преобразователь переменного сигнала |
| US9299861B2 (en) | 2010-06-15 | 2016-03-29 | Tenksolar, Inc. | Cell-to-grid redundandt photovoltaic system |
| JP5093369B2 (ja) | 2010-07-28 | 2012-12-12 | 株式会社村田製作所 | 送電装置、受電装置および電力伝送システム |
| KR101587066B1 (ko) * | 2010-08-05 | 2016-01-21 | 삼성전자 주식회사 | 공기 조화기 및 그의 통신 방법 |
| KR101425136B1 (ko) | 2010-08-10 | 2014-08-04 | 텐케이솔라 인코포레이티드 | 고효율 태양전지판 |
| US8638059B2 (en) | 2010-08-11 | 2014-01-28 | Dayton-Phoenix Group, Inc. | Control for multi-phase induction motor |
| US8180618B2 (en) * | 2010-12-07 | 2012-05-15 | General Electric Company | Method and system for inductor power loss analysis |
| TR201812172T4 (tr) * | 2010-12-09 | 2018-09-21 | Seabased Ab | Dalga gücü santraline yönelik bir elektrik cihazı ve bir yöntem. |
| RU2495521C9 (ru) * | 2011-02-07 | 2014-01-20 | Евгений Васильевич Прокофьев | Способ управления затуханием в колебательном lc-контуре |
| CN103370630B (zh) | 2011-03-24 | 2016-01-20 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 接地检测电路 |
| US8716882B2 (en) | 2011-07-28 | 2014-05-06 | Powerline Load Control Llc | Powerline communicated load control |
| JP5802076B2 (ja) * | 2011-08-01 | 2015-10-28 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | 地絡検出装置、地絡検出方法、太陽光発電システム、及び地絡検出プログラム |
| TWI456383B (zh) * | 2011-12-14 | 2014-10-11 | 熱插拔式不斷電模組 | |
| JP5849799B2 (ja) * | 2012-03-19 | 2016-02-03 | 富士通株式会社 | 電源回路 |
| TWI535168B (zh) * | 2012-05-17 | 2016-05-21 | 台達電子工業股份有限公司 | 充電系統 |
| JP5906971B2 (ja) * | 2012-07-03 | 2016-04-20 | 株式会社デンソー | モータ駆動装置 |
| CN102830740B (zh) * | 2012-08-23 | 2014-04-30 | 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 | 一种高效率的偏置电压产生电路 |
| US20140111075A1 (en) * | 2012-10-22 | 2014-04-24 | Jeffrey A. Schneider | Electrical Housing with Laterally-Pivoting Hood |
| US20140118907A1 (en) * | 2012-11-01 | 2014-05-01 | Cooper Technologies Company | Dielectric Insulated Capacitor Bank |
| GB2524687B (en) * | 2013-01-17 | 2020-01-08 | Trane Int Inc | Variable frequency drive overvoltage protection |
| JP6260106B2 (ja) * | 2013-04-25 | 2018-01-17 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電装置 |
| CN105229645B (zh) * | 2013-05-14 | 2018-05-15 | 株式会社村田制作所 | 电感器的仿真方法及电感器的非线性等效电路模型 |
| CN203278615U (zh) * | 2013-05-22 | 2013-11-06 | Abb技术有限公司 | 一种用于中高压变频器的功率模块及包含其的变频器 |
| EP2825009B8 (en) * | 2013-07-09 | 2016-11-23 | ABB Schweiz AG | Electric converter with compact module arrangement for subsea applications |
| US9391448B2 (en) | 2013-09-17 | 2016-07-12 | The Boeing Company | High current event mitigation circuit |
| JP2015065795A (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-09 | ソニー株式会社 | 蓄電装置、蓄電制御装置および蓄電制御方法 |
| JP2015065796A (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-09 | ソニー株式会社 | 蓄電装置、蓄電制御装置および蓄電制御方法 |
| US9825522B2 (en) * | 2015-04-09 | 2017-11-21 | Ford Global Technologies, Llc | Method and apparatus for coupling cancellation |
| TWI625928B (zh) * | 2016-12-29 | 2018-06-01 | 林進益 | 具節能省電之馬達緩衝啟動控制系統 |
| CN109586607B (zh) * | 2017-09-29 | 2020-05-26 | 北京纳米能源与系统研究所 | 基于摩擦纳米发电机的极化系统和极化方法 |
| CN111448452B (zh) * | 2017-12-14 | 2023-05-23 | 豪夫迈·罗氏有限公司 | 确定关于等效串联电阻的信息的方法和设备 |
| DE102018116597A1 (de) * | 2018-07-10 | 2020-01-16 | Rosenberger Hochfrequenztechnik Gmbh & Co. Kg | Schaltung zum schalten einer wechselspannung |
| CN108988662B (zh) * | 2018-07-18 | 2020-06-19 | 青岛海信日立空调系统有限公司 | 一种基板电路及控制方法 |
| CN109462225B (zh) * | 2018-09-21 | 2022-02-18 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种串联型补偿装置的绝缘配合方法及系统 |
| EP3629465A1 (en) * | 2018-09-26 | 2020-04-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Electrical power conversion system |
| CN111355434B (zh) * | 2018-12-21 | 2021-06-18 | 比亚迪股份有限公司 | 电机控制电路、车辆及其加热方法 |
| RU189607U1 (ru) * | 2018-12-28 | 2019-05-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина" | Устройство защиты от перенапряжений |
| TW202101877A (zh) * | 2019-06-24 | 2021-01-01 | 大陸商光寶電子（廣州）有限公司 | 電源轉換裝置及其電容短路保護電路與電容短路保護方法 |
| CN112165259B (zh) * | 2020-10-09 | 2022-02-18 | 阳光电源股份有限公司 | 双向dcdc变换器以及缓起控制方法 |
| TWI775468B (zh) * | 2021-06-03 | 2022-08-21 | 茂達電子股份有限公司 | 具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路 |
| CN114236247A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-25 | 常州市浦西尔电子有限公司 | 传感器检测电路输出交流信号的读取方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1588519A1 (de) * | 1967-12-30 | 1970-12-10 | Licentia Gmbh | Durch antiparallele Ventile geschaltete Reihenkondensatoren |
| US4672290A (en) * | 1985-07-26 | 1987-06-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit arrangement in which a capacitor unit is connected in series with an a.c. load |
| DE4401955A1 (de) * | 1994-01-24 | 1995-07-27 | Siemens Matsushita Components | Schaltungsanordnung mit einer Aluminiumelektrolytkondensator-Kondensatoreinheit |
Family Cites Families (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3392808A (en) | 1967-02-13 | 1968-07-16 | Kelsey Hayes Co | Caliper support and release mechanism |
| US3707675A (en) * | 1970-09-11 | 1972-12-26 | Bailey Meter Co | Measuring system for comparing the relative magnitudes of first and second d.c. signals |
| SE378719B (cs) | 1973-12-13 | 1975-09-08 | Asea Ab | |
| US3931565A (en) | 1974-10-03 | 1976-01-06 | Hase A M | Inverters |
| NL7706751A (nl) | 1977-06-20 | 1978-12-22 | Philips Nv | Motorregelschakeling. |
| US4412278A (en) * | 1982-01-12 | 1983-10-25 | International Business Machines Corporation | Ac-to-dc converter using polarized input isolation capacitors |
| US4456880A (en) | 1982-02-04 | 1984-06-26 | Warner Thomas H | I-V Curve tracer employing parametric sampling |
| JPS58152546A (ja) | 1982-03-04 | 1983-09-10 | 横河電機株式会社 | 超音波診断装置の反射波受信方式 |
| US4408269A (en) * | 1982-06-18 | 1983-10-04 | Zenith Radio Corporation | Balanced power supply with polarized capacitors |
| US4463414A (en) | 1982-09-13 | 1984-07-31 | Pillar Corporation | Alternating current power supply for highly inductive loads |
| DE3240194A1 (de) | 1982-10-29 | 1984-05-03 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Festelektrolytkondensator |
| US4523269A (en) | 1983-11-16 | 1985-06-11 | Reliance Electric Company | Series resonance charge transfer regulation method and apparatus |
| JPS60249112A (ja) | 1984-05-25 | 1985-12-09 | Seiko Koki Kk | カメラ用距離検出装置 |
| US4716515A (en) | 1984-06-04 | 1987-12-29 | Solar Refining, Inc. | Switched capacitor induction motor drive |
| DE3670183D1 (de) | 1985-07-26 | 1990-05-10 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung, bei der ein mit wechselstrom gespeister verbraucher mit einer kondensatoreinheit in reihe liegt. |
| EP0329658B1 (en) | 1986-09-29 | 1994-06-01 | Black & Decker Inc. | Non-isolated thermally responsive battery charger |
| US4795951A (en) | 1986-09-30 | 1989-01-03 | Siemens Aktiengesellschaft | D-C commutator motor with means for interference suppression |
| US4794288A (en) | 1988-01-15 | 1988-12-27 | Lewus Alexander J | Series resonant capacitor motor |
| US4804985A (en) | 1988-01-25 | 1989-02-14 | Eastman Kodak Company | Polarity insensitive electronic flash driver circuit |
| US4975796A (en) | 1988-10-13 | 1990-12-04 | Aerovox Incorporated | Reverse discharge diode capacitor |
| DE69015418T2 (de) * | 1989-04-25 | 1995-05-04 | Matsushita Electric Works Ltd | Energieversorgung. |
| US5045774A (en) | 1989-12-28 | 1991-09-03 | R. Morley, Inc. | Full scale AC or DC power attenuator |
| US5008795A (en) * | 1990-03-23 | 1991-04-16 | Unisys Corporation | Switched capacitor interleaved forward power converter |
| US5077520A (en) | 1990-05-15 | 1991-12-31 | Schweitzer Edmund O Jun | High impedance voltage indicator having capacitive voltage divider |
| US5089949A (en) | 1990-08-27 | 1992-02-18 | Grumman Aerospace Corporation | High efficiency passive component voltage converter |
| US5063340A (en) | 1990-10-25 | 1991-11-05 | Motorola, Inc. | Capacitive power supply having charge equalization circuit |
| DE4215263C1 (cs) | 1992-02-14 | 1993-04-29 | Grundfos A/S, Bjerringbro, Dk | |
| US5412557A (en) | 1992-10-14 | 1995-05-02 | Electronic Power Conditioning, Inc. | Unipolar series resonant converter |
| KR940007718B1 (ko) | 1992-12-01 | 1994-08-24 | 금성산전 주식회사 | 인-서킷(In-Circuit) 테스터의 캐패시터 역삽 검출회로 |
| US5545933A (en) | 1993-09-28 | 1996-08-13 | Okamura Laboratory Inc. | Electric power storage apparatus |
| US5502375A (en) | 1994-08-04 | 1996-03-26 | Compaq Computer Corporation | Method and apparatus for determining orientation of polarized capacitors |
| US5705974A (en) | 1995-05-09 | 1998-01-06 | Elcom Technologies Corporation | Power line communications system and coupling circuit for power line communications system |
| CA2243111C (en) | 1996-01-16 | 2000-08-22 | Electro Dynamics, Inc. | Capacitive charge coupling with dual connector assemblies and charging system |
| US5731948A (en) | 1996-04-04 | 1998-03-24 | Sigma Labs Inc. | High energy density capacitor |
| US5777840A (en) | 1996-10-29 | 1998-07-07 | Yosemite Investment, Inc. | Non polar tantalum capacitor |
| US6633154B1 (en) * | 2000-01-04 | 2003-10-14 | William B. Duff, Jr. | Method and circuit for using polarized device in AC applications |
| JP3910363B2 (ja) * | 2000-12-28 | 2007-04-25 | 富士通株式会社 | 外部接続端子 |
-
2000
- 2000-11-09 US US09/710,998 patent/US6633154B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-06 MX MXPA02006675A patent/MXPA02006675A/es active IP Right Grant
- 2000-12-06 ES ES00982567T patent/ES2259297T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-06 SI SI200030816T patent/SI1252697T1/sl unknown
- 2000-12-06 DK DK00982567T patent/DK1252697T3/da active
- 2000-12-06 DE DE60026165T patent/DE60026165T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-06 WO PCT/US2000/033524 patent/WO2001050568A1/en active IP Right Grant
- 2000-12-06 AU AU19584/01A patent/AU768074B2/en not_active Ceased
- 2000-12-06 AT AT00982567T patent/ATE318457T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-12-06 BR BR0016794-0A patent/BR0016794A/pt not_active Withdrawn
- 2000-12-06 KR KR1020027008695A patent/KR100850873B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-12-06 HU HU0301260A patent/HU226003B1/hu not_active IP Right Cessation
- 2000-12-06 JP JP2001550843A patent/JP3902951B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-06 NZ NZ519772A patent/NZ519772A/en unknown
- 2000-12-06 IL IL15051500A patent/IL150515A0/xx active IP Right Grant
- 2000-12-06 PL PL356700A patent/PL199220B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2000-12-06 CA CA002396396A patent/CA2396396C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-06 PT PT00982567T patent/PT1252697E/pt unknown
- 2000-12-06 CN CNB008181624A patent/CN100490268C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-06 CZ CZ20022297A patent/CZ300880B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2000-12-06 EP EP00982567A patent/EP1252697B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-06 RU RU2002118335/09A patent/RU2249285C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2000-12-28 PE PE2000001410A patent/PE20010936A1/es not_active Application Discontinuation
- 2000-12-29 PA PA20008509401A patent/PA8509401A1/es unknown
-
2001
- 2001-01-02 TW TW090100021A patent/TW506173B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-01-03 CO CO01000259A patent/CO5310586A1/es not_active Application Discontinuation
- 2001-01-03 GT GT200100001A patent/GT200100001A/es unknown
- 2001-01-04 AR ARP010100031A patent/AR026793A1/es active IP Right Grant
- 2001-01-06 GC GCP20011125 patent/GC0000163A/xx active
- 2001-10-10 US US09/974,031 patent/US6548988B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-06-28 US US10/185,607 patent/US6548989B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-07-01 IL IL150515A patent/IL150515A/en not_active IP Right Cessation
- 2002-07-03 NO NO20023225A patent/NO20023225L/no not_active Application Discontinuation
- 2002-08-01 MA MA26760A patent/MA25707A1/fr unknown
-
2003
- 2003-03-12 HK HK03101798.9A patent/HK1051090B/zh not_active IP Right Cessation
- 2003-10-03 US US10/679,706 patent/US6900617B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-03-03 AU AU2004200849A patent/AU2004200849B9/en not_active Ceased
-
2005
- 2005-05-04 US US11/121,597 patent/US7245110B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-05-23 US US11/752,811 patent/US7521900B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1588519A1 (de) * | 1967-12-30 | 1970-12-10 | Licentia Gmbh | Durch antiparallele Ventile geschaltete Reihenkondensatoren |
| US4672290A (en) * | 1985-07-26 | 1987-06-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit arrangement in which a capacitor unit is connected in series with an a.c. load |
| DE4401955A1 (de) * | 1994-01-24 | 1995-07-27 | Siemens Matsushita Components | Schaltungsanordnung mit einer Aluminiumelektrolytkondensator-Kondensatoreinheit |
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ300880B6 (cs) | Polarizované zarízení PECS pro uchovávání náboje a zpusob použití zarízení PECS ve strídavé síti | |
| Divan et al. | Distributed FACTS-A new concept for realizing grid power flow control | |
| WO2010116806A1 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP5268744B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| US9223331B2 (en) | Power distribution system control and monitoring | |
| MX2011003794A (es) | Sistema de ahorro de energia electrica. | |
| US20190028023A1 (en) | Distribution transformer interface apparatus and methods | |
| Kandula et al. | Design considerations and experimental results for a 12.47-kV 3-phase 1 MVA power router | |
| AU2005201867B2 (en) | Method and circuit for using polarized device in AC applications | |
| JPS62182815A (ja) | サイリスタ制御式電圧位相調整単巻変圧器 | |
| ZA200204643B (en) | Method and circuit for using polarized device in AC applications. | |
| An et al. | HVDC Scheme’s Dynamic/Transient Responses to AC and DC Faults | |
| Shore et al. | DC harmonic filter design and mitigation of induced fundamental frequency currents for the NEA 800 kV HVDC multi-terminal project | |
| JP2003219646A (ja) | 電気回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20101206 |