FI124291B - Järjestely ja menetelmä liikennevälineinvertterikäyttöön - Google Patents

Järjestely ja menetelmä liikennevälineinvertterikäyttöön Download PDF

Info

Publication number
FI124291B
FI124291B FI20126193A FI20126193A FI124291B FI 124291 B FI124291 B FI 124291B FI 20126193 A FI20126193 A FI 20126193A FI 20126193 A FI20126193 A FI 20126193A FI 124291 B FI124291 B FI 124291B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
intermediate circuits
inverters
arrangement
inverter
cable
Prior art date
Application number
FI20126193A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20126193A (fi
Inventor
Markku Talja
Pertti Seväkivi
Original Assignee
Abb Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Abb Oy filed Critical Abb Oy
Priority to FI20126193A priority Critical patent/FI124291B/fi
Priority to US14/079,126 priority patent/US9385590B2/en
Publication of FI20126193A publication Critical patent/FI20126193A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI124291B publication Critical patent/FI124291B/fi

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44—Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/66—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
    • H02M7/68—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
    • H02M7/72—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/40—DC to AC converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/493—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode the static converters being arranged for operation in parallel
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

Järjestelyjä menetelmä liikennevälineinvertterikäyttöön
Keksinnön tausta
Keksintö liittyy liikennevälineinvertterikäyttöihin, ja erityisesti käyttöjen invertterien rinnankytkettyjen välipiirien värähtelyyn.
5 Liikennevälinekäytössä, kuten esimerkiksi sähkökäyttöisissä junissa tai raitiovaunuissa, invertterien jännitevälipiirit voidaan kytkeä rinnakkain. In-verttereitä voi esimerkiksi olla 2-10 rinnakkain. Invertterien välipiireissä saatetaan käyttää pienikapasitanssisia filmikondensaattoreita, joiden ekvivalenttinen sarjaresistanssi (ESR) on pieni. Rinnankytkennän ongelmaksi saattaa muo- 10 dostua välipiirikondensaattorien ja niitä yhdistävien johtimien muodostama värähtelypiiri, jonka vaimennus on pieni.
Värähtelypiirin aiheuttama värähtely voi hankaloittaa käytön säätöä ja saattaa myös vahingoittaa käytön komponentteja
Keksinnön lyhyt selostus 15 Keksinnön tavoitteena on siten kehittää menetelmä ja menetelmän toteuttava laitteisto siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Keksinnön tavoite saavutetaan menetelmällä ja järjestelmällä, joille on tunnusomaista se, mitä sanotaan itsenäisissä patenttivaatimuksissa. Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.
20 Välipiirien rinnankytkennän muodostaman värähtelypiirin värähtely- taajuuteen voidaan vaikuttaa. Pienentämällä välipiirejä yhdistävien johtimien induktanssia voidaan värähtelypiirin värähtelytaajuutta nostaa. Tällöin välipiirien häviöt kykenevät vaimentamaan korkeampitaajuisen värähtelyn.
Johtimien induktanssia voidaan pienentää yhdistämällä välipiirit ^ 25 koaksiaalikaapelilla. Koaksiaalikaapelina voi toimia yksivaiheisen kaapeli, jon- o ™ ka armeeraus muodostaa kaapeloinnin toisen johtimen. Suuren virranläpäisy- o kyvyn takaamiseksi armeerauksen poikkipinta-ala voi olla esimerkiksi puolet tai enemmän yksivaihekaapelin vaihejohtimen poikkipinta-alasta.
X
Kuvioiden lyhyt selostus S 30 Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh- c\j teydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista: ° Kuvio 1 esittää erään keksinnön mukaisen järjestelyn liikennevä- lineinvertterikäyttöön; ja 2
Kuvio 2 esittää erään toisen keksinnön mukaisen järjestelyn liiken-nevälineinvertterikäyttöön.
Keksinnön yksityiskohtainen selostus
Liikennevälineinvertterikäytössä, jossa usean invertterin välipiirit 5 kytketään rinnakkain, voi rinnankytkentä muodostaa värähtelypiirin. Jos järjestely esimerkiksi käsittää jännitteen jakolaatikon ja kaksi tai useampia invertte-riä, joiden välipiirit on kytketty rinnakkain jännitteen jakolaatikkoon jännitteen syöttämiseksi välipiireihin, voi moduulien välille syntyä huonosti vaimennettu toisen asteen värähtelypiiri, varsinkin jos välipiireissä käytetyillä kondensaatto-10 reillä on alhainen ESR. Värähtelypiirin värähtely voi tehdä käytön säätämisen mahdottomaksi ja myös vahingoittaa käytön komponentteja.
Värähtelypiirin värähtelytaajuuteen voidaan kuitenkin vaikuttaa. Värähtelytaajuutta voidaan esimerkiksi nostaa minimoimalla rinnankytkennän johdinten induktanssi. Tällöin käytön invertterien välipiirien häviöt ovat kykene-15 viä vaimentamaan värähtelypiirin uuden, korkeampitaajuisen värähtelyn.
Rinnankytkennän induktanssin minimoimiseksi välipiirit voidaan yhdistää toisiinsa koaksaalikaapelilla. Koaksaalikaapelina voi esimerkiksi olla armeerattu yksivaihekaapeli, jonka armeeraus toimii toisena johtimena. Suuremman virranläpäisykyvyn takaamiseksi armeerauksen poikkipinta-ala voi olla 20 esimerkiksi puolet tai enemmän yksivaihekaapelin vaihejohtimen poikkipinta-alasta.
Kuvio 1 esittää erään keksinnön mukaisen järjestelyn liikennevä-lineinvertterikäyttöön. Kuvion 1 järjestely käsittää jännitteen jakolaatikon 11 ja kolme invertteriä 12. Kuviossa 1 invertterimoduulit ovat keskenään samanlai-25 siä. Inverttereistä 12 on kuviossa 1 esitetty vain niiden välipiirit 13, jotka on *3- £ kytketty rinnakkain jännitteen jakolaatikkoon 11 jännitteen syöttämiseksi välipii- ™ reihin 13. Invertterien 12 määrä ei keksinnön mukaisessa järjestelyssä ole ra- \l 9 joitettu kolmeen, vaan niitä voi olla kaksi tai enemmän kuin kolme.
^ Invertterien 12 välipiirit 13 on rinnankytkennän induktanssin mini- | 30 moimiseksi yhdistetty toisiinsa koaksiaalikaapelilla. Kuviossa 1 jokainen invert- teri 12 käsittää kaksi ketjutusliitäntää 14, jossa kussakin on kaksi terminaalia.
^ Ketjutusliitännät on yhdistetty invertterien 12 välipiirien 13 napoihin. Toinen ketjutusliitännän terminaaleista on liitetty välipiirin positiiviseen napaan ja toi- o ^ nen negatiiviseen napaan. Eri invertterien 12 ketjutusliitännät 14 on yhdistetty 35 toisiinsa käyttämällä koaksiaalikaapelia 15.
3
Kuviossa 1 kaksaalikaapeli 15 on armeerattu yksivaihekaapeli, jonka armeeraus toimii toisena johtimena. Suuremman virranläpäisykyvyn takaamiseksi armeerauksen poikkipinta-ala on puolet tai enemmän kaapelin 15 vai-hejohtimen poikkipinta-alasta.
5 Koaksaalikaapelien 15 muodostaman induktanssin edelleen vähen tämiseksi kaapelien 15 pituutta voidaan pyrkiä minimoimaan sijoittamalla invertterit 12 mahdollisimman lähelle toisiaan, kuitenkin säilyttäen vaadittu ryö-mintäväli.
Kuvio 2 esittää erään toisen keksinnön mukaisen järjestelyn liiken-10 nevälineinvertterikäyttöön. Kuvion 2 järjestely käsittää myös jännitteen jakolaa-tikon 21 ja kolme invertteriä 22, joiden välipiirit 23 on kytketty rinnakkain jännitteen jakolaatikkoon 21 jännitteen syöttämiseksi välipiireihin 23.
Rinnankytkennän induktanssin minimoimiseksi on välipiirit 23 yhdistetty jännitteen jakolaatikkoon 21 koaksiaalikaapeleilla 24. Kuten edellä, koak-15 saalikaapelina 24 on armeerattu yksivaihekaapeli, jonka armeeraus toimii toisena johtimena. Suuremman virranläpäisykyvyn takaamiseksi armeerauksen poikkipinta-ala on puolet tai enemmän kaapelin 24 vaihejohtimen poikkipinta-alasta.
Koaksaalikaapelien 24 muodostaman induktanssin minimoimiseksi 20 voidaan invertterien 22 välinen etäisyys minimoida vaaditun ryömintävälin puitteissa.
Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että keksinnön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten 25 puitteissa.
't δ c\j o
CD
X
cc
CL
CO
O) δ c\j δ c\j

Claims (6)

1. Järjestely liikennevälineinvertterikäyttöön, joka järjestely käsittää jännitteen jakolaatikon (11; 21) ja kaksi tai useampia invertteriä (12; 22), joiden välipiirit (13; 23) on kytketty rinnakkain jännitteen jakolaatikkoon (11; 21) jännit- 5 teen syöttämiseksi välipiireihin (13; 23), tunnettu siitä, että invertterien välipiirit (13; 23) on yhdistetty toisiinsa koaksiaalikaapelilla (15; 24) rinnankyt-kennän induktanssin minimoimiseksi.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että koaksaalikaapeli (15; 24) on armeerattu yksivaihekaapeli, jonka armeeraus 10 toimii toisena johtimena.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että, armeerauksen poikkipinta-ala on puolet tai enemmän yksivaihekaapelin vaihejohtimen poikkipinta-alasta.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen järjestely, tunnet- 15. u siitä, että invertterit (12) käsittävät välipiiriensä (13) napoihin yhdistetyt ket- jutusliitännät (14), ja siitä, että eri invertterien (12) ketjutusliitännät (14) on yhdistetty toisiinsa käyttämällä koaksiaalikaapelia (15).
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen järjestely, tunnet-t u siitä, että invertterien (22) välipiirit (23) on yhdistetty jännitteen jakolaatik- 20 koon (21) koaksiaalikaapeleilla (25).
6. Menetelmä liikennevälineinvertterikäyttöön, joka käsittää jännitteen jakolaatikon (11; 21) ja kaksi tai useampia invertteriä (12; 22), joiden väli-piirit (13; 23) kytketään rinnakkain jännitteen jakolaatikkoon (11; 21) jännitteen syöttämiseksi välipiireihin (13; 23), tunnettu siitä, että menetelmä käsittää 25 vaiheen, jossa ^ yhdistetään välipiirit (13; 23) toisiinsa koaksaalikaapelilla (15; 24) ^ rinnankytkennän induktanssin minimoimiseksi. 't o CO X CC CL CO CD CO C\J δ C\l
FI20126193A 2012-11-14 2012-11-14 Järjestely ja menetelmä liikennevälineinvertterikäyttöön FI124291B (fi)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20126193A FI124291B (fi) 2012-11-14 2012-11-14 Järjestely ja menetelmä liikennevälineinvertterikäyttöön
US14/079,126 US9385590B2 (en) 2012-11-14 2013-11-13 Arrangement and method for a vehicle inverter drive

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20126193 2012-11-14
FI20126193A FI124291B (fi) 2012-11-14 2012-11-14 Järjestely ja menetelmä liikennevälineinvertterikäyttöön

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20126193A FI20126193A (fi) 2014-05-15
FI124291B true FI124291B (fi) 2014-06-13

Family

ID=50824777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20126193A FI124291B (fi) 2012-11-14 2012-11-14 Järjestely ja menetelmä liikennevälineinvertterikäyttöön

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9385590B2 (fi)
FI (1) FI124291B (fi)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5989581A (ja) 1982-11-11 1984-05-23 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
JPH0834698B2 (ja) 1986-10-15 1996-03-29 フアナツク株式会社 インバータ装置
JPH01283065A (ja) 1988-05-06 1989-11-14 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
FI119580B (fi) 2007-02-06 2008-12-31 Abb Oy Menetelmä ja järjestely vaihtosuuntaajan yhteydessä
JP2009027089A (ja) 2007-07-23 2009-02-05 Toyota Motor Corp シールド構造

Also Published As

Publication number Publication date
US20140152210A1 (en) 2014-06-05
FI20126193A (fi) 2014-05-15
US9385590B2 (en) 2016-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9627917B2 (en) Device for wireless charging circuit
US10103640B2 (en) Power converter
US10454331B2 (en) Converter, electrical polyphase system and method
KR102075494B1 (ko) 양방향 공진형 변환 회로 및 컨버터
US20160182001A1 (en) Common mode noise filter
US9653202B2 (en) Power converter and device integrating inductors in parallel of the same
CN107949980B (zh) 电压转换器，电的驱动系统和用于减小干扰电压的方法
US20180367025A1 (en) Voltage converter, electric drive system and method for reducing interference voltages
US20130342138A1 (en) Power Supply System, Comprising a Converter Connected to a Network and a Transformer Connected in Parallel Relative to the Converter to Limit the Homopolar Current, and a Drive Chain Comprising Such a Power Supply System
CN103858329A (zh) 电力变换装置
CN104167934A (zh) 适用于半桥模块的三相逆变复合母排
US20150349694A1 (en) Light weight filter with dc common mode inductor for electric aircraft motor controller
US9893525B1 (en) High-power conversion system
FI124291B (fi) Järjestely ja menetelmä liikennevälineinvertterikäyttöön
US10284111B2 (en) Power conversion apparatus having connection conductors having inductance which inhibits ripple current
US11271512B2 (en) Motor driving device
Ternov et al. Influence of the cross-section form of the power bus bar on its parameters
Schroedermeier et al. Integrated inductors, capacitors, and damping in bus bars for dv/dt filter applications
KR101494680B1 (ko) 직류 전원을 사용하는 시스템의 노이즈 제거 회로
CN112838750B (zh) 有源共模抵消
CN105322809B (zh) 转换器系统
Wu et al. Design and Optimization of a Modular Multiphase Drive for Multiphase Machines
US20160198562A1 (en) Bus Structure with sealed dielectric interface to semiconductor switch package input connections for reduced terminal spacing and lower inductance while meeting regulatory requirements
US11211912B2 (en) Noise filter
US11870237B2 (en) Surge suppression circuit and rotating electrical machine

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 124291

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: ABB SCHWEIZ AG