RU189605U1 - AC Sinusoidal Source - Google Patents
AC Sinusoidal Source Download PDFInfo
- Publication number
- RU189605U1 RU189605U1 RU2019104854U RU2019104854U RU189605U1 RU 189605 U1 RU189605 U1 RU 189605U1 RU 2019104854 U RU2019104854 U RU 2019104854U RU 2019104854 U RU2019104854 U RU 2019104854U RU 189605 U1 RU189605 U1 RU 189605U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- harmonic
- inverter
- capacitor
- output
- load
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 27
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000002224 dissection Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
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
- H02M1/12—Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электроники и может быть использована в качестве источника переменного синусоидального напряжения в системах автономного электроснабжения объектов.Источник содержит функционально включенные аккумуляторную батарею, шины постоянного тока, инвертор, трехфазный резонансный фильтр и клеммы для подключения нагрузки, причем указанный фильтр содержит три фильтра фаз, выполненных по идентичным схемам, при этом каждый фильтр фазы содержит: согласующий трансформатор, первичная обмотка которого включена между соответствующим выходом инвертора и клеммой для подключения нагрузки, параллельные LC-контуры пятой и седьмой гармоники, причем точки соединения конденсаторов и дросселей контуров которых соединены перемычкой, а дроссели контуров, соединенные последовательно между собой, выполнены по трансформаторной схеме, при этом вторичные обмотки названных дросселей соединены с выпрямителями пятой и седьмой гармоник, соответственно, а выходы выпрямителей подключены к шинам гармоник постоянного трока, при этом в каждый фильтр фазы введены ограничивающий дроссель, включенный между первым выводом вторичной обмотки согласующего трансформатора и точкой соединения конденсатора и катушки дросселя седьмой гармоники и компенсирующий конденсатор, установленный между вторым выходом вторичной обмотки согласующего трансформатора и точкой соединения конденсатора и катушки дросселя пятой гармоники, выход каждого выпрямителя шунтирован полярным конденсатором, а выходы фаз инвертора снабжены компенсаторами реактивной мощности емкостного типа, включенным параллельно нагрузке. 1 ил.The utility model relates to the field of electronics and can be used as a source of alternating sinusoidal voltage in systems of autonomous power supply of objects. The source contains functionally included batteries, DC buses, an inverter, a three-phase resonant filter and terminals for connecting the load, and this filter contains three filters phases, made according to identical circuits, each phase filter contains: a matching transformer, the primary winding of which is included I am waiting for the corresponding output of the inverter and the terminal for connecting the load, parallel LC circuits of the fifth and seventh harmonics, and the connection points of capacitors and circuit chokes are bridged, and the loop chokes connected in series with each other are transformer, the secondary windings of these chokes connected to the fifth and seventh harmonic rectifiers, respectively, and the rectifier outputs are connected to constant-harmonic busbars, with restrictions imposed on each phase filter A dropout choke connected between the first output of the secondary winding of the matching transformer and the connection point of the capacitor and the seventh harmonic coil and a compensating capacitor installed between the second output of the secondary winding of the matching transformer and the connection point of the capacitor and the fifth harmonic coil of the fifth harmonic, each output of the rectifier is shunted by a polar capacitor, and the outputs of the phases of the inverter are equipped with capacitive-type reactive power compensators connected in parallel with the load. 1 il.
Description
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в качестве переменного синусоидального напряжения в системах автономного электроснабжения объектов.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used as an alternating sinusoidal voltage in the systems of autonomous power supply of objects.
Известен источник переменного синусоидального напряжения, содержащий последовательно соединенные аккумуляторную батарею, шины постоянного тока, инвертор, трехфазный фильтр, содержащий LC-контуры и клеммы для подключения нагрузки, причем трехфазный фильтр составлен из фильтров первой, второй и третьей фаз, при фильтр каждой фазы содержит согласующий трансформатор, первичная обмотка которого включена между соответствующими выходами инвертора и клеммой для подключения нагрузки, а вторичная обмотка образует последовательный замкнутый контур с контурами пятой и седьмой гармоник, при этом каждый из контуров пятой и седьмой гармоник содержит двухобмоточный дроссель, включенный по трансформаторной схеме, первичная обмотка которого соединена параллельно с соответствующим конденсатором, причем точка соединения первичных обмоток дросселей контуров пятой и седьмой гармоник соединена с точкой соединения первичных обмоток дросселей пятой и седьмой гармоник, а вторичная обмотка каждого из дросселей указанных контуров подключена ко входу соответствующего выпрямителя контуров, выход которого подключен к шине постоянного тока [1]. Данный источник отличается высоким качеством электрической энергии, имеет простую схему, технология изготовления которой отработана, однако ему свойственны и недостатки, среди которых можно выделить значительное падение напряжения на дросселях контуров, отсутствие ограничения токов в них, большие пульсации выпрямленного напряжения после выпрямителей и большая реактивная мощность, что увеличивает потери мощности.A known source of alternating sinusoidal voltage containing series-connected battery, DC bus, inverter, three-phase filter containing LC-circuits and terminals for connecting the load, the three-phase filter is composed of filters of the first, second and third phases, with each phase filter contains matching transformer, the primary winding of which is connected between the corresponding outputs of the inverter and the terminal for connecting the load, and the secondary winding forms a series closed an ontur with fifth and seventh harmonic circuits; each of the fifth and seventh harmonics circuits contains a two-winding choke connected by a transformer circuit, the primary winding of which is connected in parallel with the corresponding capacitor, and the connection point of the primary windings of the fifth and seventh harmonics of the contours of the fifth and seventh harmonics is connected to the connection point the primary windings of the fifth and seventh harmonics chokes, and the secondary winding of each of the chokes of these circuits is connected to the input of the corresponding rectifier circuit A ditch whose output is connected to a DC bus [1]. This source is characterized by high quality of electrical energy, has a simple circuit, the manufacturing technology of which has been developed, but it also has disadvantages, among which there is a significant voltage drop on the inductor circuits, the absence of current limitation in them, large ripples of the rectified voltage after rectifiers and high reactive power that increases power loss.
Техническим результатом полезной модели является повышение КПД источника.The technical result of the utility model is to increase the efficiency of the source.
Требуемый технический результат достигается тем, что в источнике переменного синусоидального напряжения, содержащим функционально включенные: аккумуляторную батарею, шины постоянного тока, инвертор, трехфазный резонансный фильтр и клеммы для подключения нагрузки, причем указанный фильтр содержит три фильтра фаз, выполненных по идентичным схемам, при этом каждый фильтр фазы содержит согласующий трансформатор, первичная обмотка которого включена между соответствующим выходом инвертора и клеммой для подключения нагрузки, параллельные LC-контуры пятой и седьмой гармоник, точки соединения конденсаторов и дросселей контуров которых соединены перемычкой, а дроссели контуров соединенные последовательно между собой выполнены по трансформаторной схеме, при этом вторичные обмотки названных дросселей соединены с выпрямителями пятой и седьмой гармоник, соответственно, а выходы выпрямителей пятой и седьмой гармоник подключены к шинам постоянного тока, в каждый фильтр фазы введены ограничивающий дроссель, включенный между первым выводом вторичной обмотки согласующего трансформатора и точкой соединения конденсатора и катушки дросселя параллельного LC контура седьмой гармоники, и компенсирующий конденсатор, установленный между вторым выводом вторичной обмотки согласующего трансформатора и точкой соединения конденсатора и катушки дросселя параллельного LC контура пятой гармоники; выход каждого выпрямителя пятой и седьмой гармоник шунтирован полярным конденсатором, а выходы фаз инвертора снабжены компенсаторами реактивной мощности емкостного типа, включенными параллельно нагрузке.The required technical result is achieved by the fact that the source of an alternating sinusoidal voltage, containing functionally included: battery, DC bus, inverter, three-phase resonant filter and terminals for connecting the load, and the specified filter contains three phase filters, made according to identical circuits, each phase filter contains a matching transformer, the primary winding of which is connected between the corresponding output of the inverter and the terminal for connecting the load, is parallel The LC circuits of the fifth and seventh harmonics, the junction points of the capacitors and the chokes of the circuits are bridged, and the chokes of the loops connected in series with each other according to a transformer circuit, while the secondary windings of the said chokes are connected to the fifth and seventh harmonic rectifiers, respectively, and the fifth rectifier outputs and the seventh harmonic is connected to the DC bus, a limiting choke is inserted in each phase filter connected between the first output of the secondary winding of the matching tran Shaper and the junction point of the capacitor and choke coil LC parallel circuit of the seventh harmonic, and a compensating capacitor is arranged between the second terminal of the secondary winding of the matching transformer and a point of a capacitor and a coil compounds throttle parallel LC circuit of the fifth harmonic; the output of each rectifier of the fifth and seventh harmonics is shunted by a polar capacitor, and the outputs of the phases of the inverter are equipped with capacitive-type reactive power compensators connected in parallel with the load.
На чертеже изображена принципиальная электрическая схема источника переменного синусоидального напряжения.The drawing shows a circuit diagram of a source of alternating sinusoidal voltage.
Источник переменного синусоидального напряжения содержит аккумуляторную батарею 1, шины постоянного тока 2, инвертор 3, трехфазный резонансный фильтр 4 и клеммы для подключения нагрузки 9 (9-1, 9-2, 9-3), причем указанный фильтр 4 содержит первый 5, второй 6 и третий 7 фильтры фаз, выполненные по идентичным схемам, при этом каждый из фильтров фазы 5, 6, 7 содержит: согласующий трансформатор 5-1, 6-1, 7-1 с первичной (не обозначена) и вторичной (не обозначена) обмотками, компенсирующий конденсатор 5-2, 6-2 и 7-2, LC-контур пятой гармоники 5-3, 6-3, 7-3, LC-контур седьмой гармоники 5-4, 6-4, 7-4, причем контур пятой гармоники 5-3, 6-3, 7-3 образован дросселем 5-5, 6-5, 7-5, выполненным по трансформаторной схеме с первичной (не обозначена) и вторичной (не обозначена) обмотками и конденсаторами 5-7, 6-7, 7-7, контур седьмой гармоники 5-4, 6-4, 7-4 образован дросселем 5-6, 6-6, 7-6 выполненным по трансформаторной схеме с первичной (не обозначена) и вторичной (не обозначена) обмотками и конденсатором 5-8, 6-8, 7-8 и ограничивающий дроссель 5-9, 6-9, 7-9. Вторичная обмотка 5-5, 6-5, 7-5 контура пятой гармоники 5-3 подключена к выпрямителю 5-10, 6-10, 7-10, который шунтирован полярным конденсатором 5-11, 6-11, 7-11, а вторичная обмотка дросселя 5-6, 6-6, 7-6 контура седьмой гармоники 5-4, 6-4, 7-4 подключена к выпрямителю 5-12, 6-12, 7-12, который шунтирован полярным конденсатором 5-13, 6-13, 7-13. К фазам инвертора 3 (не обозначены) подключены емкостные компенсаторы реактивной мощности 8 (8-1, 8-3, 8-4), при этом основным источником устройства является аккумуляторная батарея 1, к которой подключены шины постоянного тока 2, инвертор 3, подключенный к указанным шинам 2, преобразует постоянный ток указанной батареи 1 в переменный трехфазный ток с напряжением в форме неполного прямоугольника, в которой наибольшими по амплитуде высшими гармониками являются пятая и седьмая. Нейтрализация действий указанных гармоник происходит в фильтрах фаз 5, 6, 7, в которых первичная обмотка согласующего трансформатора 5-1, 6-1, 7-1 включена в рассечку первой фазы инвертора 3 между выходом инвертора и клеммой для подключения нагрузки 9-1. Вторичная обмотка указанного трансформатора 5-1, 6-1, 7-1 включена первым своим выводом (не обозначен) с комплектующим компенсатором 5-2, 6-2, 7-2, применение которого способствует уменьшению падения напряжения основной гармоники в индуктивных элементах фильтра, а вторым выводом (не обозначен), она подключена к ограничивающему дросселю 5-9, 6-9, 7-9, применение которого также уменьшает падение напряжения на фильтре. Контур пятой гармоники 5-3, 6-3, 7-3 образован параллельно включенными первичной обмоткой (не обозначен) дросселя 5-5, 6-5, 7-5 и конденсатором 5-7, 6-7, 7-7, а контур седьмой гармоники 5-4, 6-4, 7-4 образован параллельно включенными первичной обмоткой (не обозначена) дросселя 5-6, 6-6, 7-6 и конденсатором 5-8, 6-8, 7-8, при этом первичные обмотки дросселей 5-5, 6-5, 7-5 и 5-6, 6-6, 7-6 включены последовательно, при этом общая точка соединения элементов контура пятой гармоники соединена с компенсирующим конденсатором 5-2, 6-2, 7-2, а общая точка соединения элементов контура пятой гармоники соединена с компенсирующим конденсатором 5-2, 6-2, 7-2, а общая точка соединения элементов контура седьмой гармоники 5-4, 6-4, 7-4 соединена со свободным выводом ограничивающего дросселя 5-9, 6-9, 7-9, причем вторичные обмотки дросселей 5-5, 6-5, 7-5 и 5-6, 6-6, 7-6 включены параллельно входам соответствующих выпрямителей 5-10 (6-10, 7-10) и 5-12 (6-12, 7-12), выходы которых (не обозначены) шунтированы полярными конденсаторами 5-11, 6-11, 7-11 и 5-13, 6-13, 7-13, выполняющие функции сглаживающего фильтра, соответственно, при этом выпрямленное напряжение пятой и седьмой гармоник поступает для подзаряда аккумуляторной батареи 1 за счет электрических цепей конденсатора 5-11, 6-11, 7-11 шины постоянного тока 2 и конденсатора 5-13, 6-13, 7-13 шины постоянного тока 2. К фазам инвертора 3 (не обозначены) подключены емкостные компенсаторы реактивной мощности 8-1, 8-2 и 8-3.The source of alternating sinusoidal voltage contains
Источник работает следующим образом. В статическом режиме аккумуляторная батарея 1 разряжаясь обеспечивает напряжение на шинах постоянного тока 2, которое инвертор 3 преобразует в трехфазное переменное напряжение с формой в виде неполного прямоугольника. Поскольку среди высших гармоник самыми низшими являются пятая и седьмая, то контуры фильтров фаз 5, 6, 7 трехфазного резонансного фильтра 4 настроены на пяти-семикратную частоту основной гармоники, поэтому в контурах 5-3, 6-3, 7-3 и 5-4, 6-4, 7-4 образуются электрические колебания указанных частот с помощью вторичных обмоток согласующих трансформаторов 5-1, 6-1, 7-1. Поскольку на всех элементах контуров возникли значительные падения напряжения за счет уменьшения ее индуктивной составляющей, а ограничивающий дроссель 5-9, 6-9, 7-9 способствует значительному уменьшению падения напряжения в контурах за счет ограничения протекающего тока.The source works as follows. In static mode, the
Источники, принятые во вниманиеSources taken into account
1. Источник вторичного напряжения. Под ред. Ю.И. Конева. М., Радио и связь, 1990 стр. 207, рис 7.2, б.1. The source of the secondary voltage. Ed. Yu.I. Konev. M., Radio and Communications, 1990 p. 207, rice 7.2, b.
2. Электрический справочник, Т2 Под ред В.Г. Герасимова М., МЭИ, 2003 стр. 475, рис. 37, 69, а.2. Electric Handbook, T2 Edited by VG Gerasimova M., MEI, 2003 p. 475, fig. 37, 69, a.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019104854U RU189605U1 (en) | 2019-02-21 | 2019-02-21 | AC Sinusoidal Source |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019104854U RU189605U1 (en) | 2019-02-21 | 2019-02-21 | AC Sinusoidal Source |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU189605U1 true RU189605U1 (en) | 2019-05-29 |
Family
ID=66792783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019104854U RU189605U1 (en) | 2019-02-21 | 2019-02-21 | AC Sinusoidal Source |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU189605U1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1267568A2 (en) * | 1985-04-15 | 1986-10-30 | Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Им.Артема | D.c. -to- a.c.converter |
US6924993B2 (en) * | 2003-09-24 | 2005-08-02 | General Motors Corporation | Method and apparatus for controlling a stand-alone 4-leg voltage source inverter |
RU2377710C1 (en) * | 2008-12-23 | 2009-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого | Alternating voltage source with energy regeneration |
-
2019
- 2019-02-21 RU RU2019104854U patent/RU189605U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1267568A2 (en) * | 1985-04-15 | 1986-10-30 | Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Им.Артема | D.c. -to- a.c.converter |
US6924993B2 (en) * | 2003-09-24 | 2005-08-02 | General Motors Corporation | Method and apparatus for controlling a stand-alone 4-leg voltage source inverter |
RU2377710C1 (en) * | 2008-12-23 | 2009-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого | Alternating voltage source with energy regeneration |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Moschopoulos et al. | Single-phase single-stage power-factor-corrected converter topologies | |
US20150043254A1 (en) | Grid feed apparatus, energy feed system and method for operating a grid feed apparatus | |
CN110999063A (en) | Resonant AC-to-DC converter | |
Antivachis et al. | Analysis of capacitive power transfer GaN ISOP multi-cell DC/DC converter systems for single-phase telecom power supply modules | |
CN112368897A (en) | Device for coupling an electrical network | |
EP2975753B1 (en) | A three-level converter | |
KR20200003587A (en) | Single stage ac-dc converter | |
GB2459764A (en) | DC power transmission system | |
Yuan et al. | Research on input-parallel single-switch WPT system with load-independent constant voltage output | |
Ramezani et al. | A wireless power transfer system with reduced output voltage sensitivity for EV applications | |
RU2377710C1 (en) | Alternating voltage source with energy regeneration | |
US12003114B2 (en) | Series/series resonant topology for wireless power transfer | |
RU189605U1 (en) | AC Sinusoidal Source | |
Prasad et al. | A novel dual-lcc hybrid compensation network for high-efficiency cc-cv wireless charging of an ev battery considering weak communication | |
CN103839666A (en) | Multiphase self-coupling phase-shifting rectifier transformer | |
CN210669899U (en) | Vehicle-mounted bidirectional charger circuit integrated with vehicle-mounted DC/DC converter | |
Aditya et al. | Design of 3.3 kW wireless battery charger for electric vehicle application considering bifurcation | |
Prakash et al. | High-efficiency improved 12kW switched mode telecom rectifier | |
RU2767319C1 (en) | Source with recuperation of power of higher harmonics | |
Bojarski et al. | Control and analysis of multi-level type multi-phase resonant converter for wireless EV charging | |
WO2015125107A1 (en) | Inductive charging device | |
Peña et al. | Single stage AC-DC bidirectional converter with high frequency galvanic isolation suitable for V2G applications | |
Gupta et al. | Design of different symmetrical bidirectional wpt topologies based on cc and cv operating modes for v2g applications | |
Suzuki et al. | Experimental studies on active and passive PFC circuits | |
Samanta et al. | Concept study and feasibility analysis of current-fed power electronics for wireless power transfer system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200222 |