RU2377710C1 - Источник переменного напряжения с рекуперацией энергии - Google Patents

Источник переменного напряжения с рекуперацией энергии Download PDF

Info

Publication number
RU2377710C1
RU2377710C1 RU2008150730/09A RU2008150730A RU2377710C1 RU 2377710 C1 RU2377710 C1 RU 2377710C1 RU 2008150730/09 A RU2008150730/09 A RU 2008150730/09A RU 2008150730 A RU2008150730 A RU 2008150730A RU 2377710 C1 RU2377710 C1 RU 2377710C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
circuits
harmonics
inverter
phase
filter
Prior art date
Application number
RU2008150730/09A
Other languages
English (en)
Inventor
Николай Петрович Кириллов (RU)
Николай Петрович Кириллов
Рушат Гаярович Исмятуллин (RU)
Рушат Гаярович Исмятуллин
Сергей Сергеевич Матвеев (RU)
Сергей Сергеевич Матвеев
Сергей Леонидович Рудницкий (RU)
Сергей Леонидович Рудницкий
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого
Priority to RU2008150730/09A priority Critical patent/RU2377710C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2377710C1 publication Critical patent/RU2377710C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в автономных системах электроснабжения, потребители которых предъявляют повышенные требования к форме кривой выходного напряжения. Технический результат заключается в обеспечении возврата преобразованной энергии в цепь первичного источника. Для этого устройство содержит аккумуляторную батарею, шины постоянного тока, инвертор, трехфазный фильтр, содержащий LC-контуры и клеммы для подключения нагрузки. 1 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в автономных системах электроснабжения, потребители которых предъявляют повышенные требования к форме кривой выходного напряжения.
Известен источник с рекуперацией энергии, содержащий источник постоянного тока, трехфазный инвертор и трехфазный фильтр [1]. Данное устройство нашло широкое применение в системах электроснабжения, однако, ввиду простейшей схемы трехфазного фильтра, синусоидальная форма кривой выходного напряжения сохраняется только при медленно изменяющейся нагрузке.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является источник с рекуперацией энергии, содержащий аккумуляторную батарею, инвертор и Г-образный полосовой фильтр, подключенный к выходу инвертора [2]. Данный источник отличается высоким качеством выходного напряжения, так как его фильтр содержит два резонансных контура: последовательный и параллельный, каждый из которых настроен на основную гармонику. Последовательный контур с резонансом напряжений на основной частоте имеет малое сопротивление для токов этой частоты, а параллельный контур с резонансом токов, наоборот, имеет большое сопротивление, что обеспечивает достаточно высокий коэффициент передачи по основной гармонике, однако рассматриваемому устройству присущи и недостатки, среди которых основным является безвозвратная потеря мощностей нежелательных высших гармоник.
Техническим результатом изобретения является обеспечение возврата преобразованной энергии в цепь первичного источника.
Требуемый технический результат достигается тем, что в источнике переменного напряжения с рекуперацией энергии, содержащем последовательно соединенные аккумуляторную батарею, шины постоянного тока, инвертор, трехфазный фильтр, содержащий LC-контуры и клеммы для подключения нагрузки, трехфазный фильтр, составлен из фильтров первой, второй и третьей фаз, причем фильтр каждой из фаз содержит согласующий трансформатор, первичная обмотка которого включена между соответствующим выходом 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 конденсаторов контуров пятой и седьмой гармоник соединена с точкой соединения первичных обмоток дросселей контуров пятой и седьмой гармоник, а вторичная обмотка каждого из дросселей указанных контуров подключена ко входу соответствующего выпрямителя контуров, выход которого подключен к шинам постоянного тока.
На чертеже показана схема включения фильтров фаз источника.
Источник переменного напряжения с рекуперацией энергии содержит аккумуляторную батарею 1, шины постоянного тока 2, инвертор 3, трехфазный фильтр 4 и клеммы для подключения нагрузки 8, 9 и 10, причем указанный фильтр 4 содержит фильтр первой фазы 5 с LC-контурами, фильтр второй фазы 6 с LC-контурами и фильтр третьей фазы 7 с LC-контурами, при этом каждый из фильтров фаз выполнен по идентичной схеме и содержит согласующий трансформатор 5-1 (6-1 и 7-1), LC-контурами пятой гармоники 5-2 (6-2 и 7-2), LC-контурами седьмой гармоники 5-3 (6-3 и 7-3), причем контур пятой гармоники 5-2 (6-2 и 7-2) содержит дроссель 5-4 (6-4 и 7-4), включенный по трансформаторной схеме, и конденсатор 5-6 (6-6 и 7-6), контур седьмой гармоники 5-3 (6-3 и 7-3) содержит дроссель 5-5 (6-5 и 7-5), включенный по трансформаторной схеме, и конденсатор 5-7 (6-7 и 7-7), выпрямители пятой гармоники 5-8 (6-8 и 7-8) и выпрямители седьмой гармоники 5-9 (6-9 и 7-9), при этом аккумуляторная батарея 1 является основным источником электроэнергии и к ней подключены шины постоянного тока 2, от которых получает электроэнергию инвертор 3, преобразующий постоянный ток в трехфазный переменный ток, в каждой фазе которого последовательно включена первичная обмотка (не обозначена) согласующего трансформатора 5-1 (6-1 и 7-1) фильтров фаз 5, 6 и 7 соответственно, т.е. первичные обмотки указанных фаз включены в рассечку фаз между соответствующим выводом инвертора (не обозначен) и клеммой для подключения нагрузки 8, 9 и 10. Вторичные обмотки названных трансформаторов 5-1 (6-1 и 7-1) включены последовательно с параллельными LC-контурами (не обозначены) пятой и седьмой гармоник, при этом первичные обмотки дросселей 5-4 (6-4 и 7-4), 5-5 (6-5 и 7-5) соединены последовательно, а общая точка их включения (не обозначена) соединена с общей точкой включения соответствующих конденсаторов 5-6 (6-6 и 7-6), 5-7 (6-7 и 7-7) перемычкой (не обозначена), причем вторичные обмотки (не обозначены) дросселей 5-4, 5-5, 6-4, 6-5, 7-4 и 7-5 включены параллельно входам соответствующих выпрямителей 5-8, 5-9, 6-8, 6-9, 7-8 и 7-9, соединенными с шинами постоянного тока 2.
Источник работает следующим образом. В статическом режиме аккумуляторная батарея 1 обеспечивает напряжение на шинах постоянного тока 2 и инвертор 3 преобразует указанное напряжение в трехфазное переменное напряжение заданной частоты. Ввиду того, что выходное напряжение инвертора 3 имеет форму в виде неполного прямоугольника, в котором наиболее нежелательными высшими гармониками является пятая и седьмая, то LC-контуры фильтров фаз 5, 6 и 7 трехфазного фильтра 4 рассчитаны на пяти- и семикратную частоты основной гармоники, поэтому в контурах 5-2 (6-2 и 7-2) и 5-3 (6-3 и 7-3) образуются электрические колебания с помощью вторичных обмоток согласующих трансформаторов 5-1 (6-1 и 7-1). Напряжение гармоник снимается с вторичных обмоток дросселей 5-4 (6-4 и 7-4) и 5-5 (6-5 и 7-5) и поступает на выпрямители 5-8 (6-8 и 7-8) и 5-9 (6-9 и 7-9), где выпрямляется. Постоянное напряжение указанных выпрямителей поступает на шины постоянного тока 2 для подзаряда аккумуляторной батареи 1, так как оно по величине выше напряжения указанной батареи, что достигается с помощью коэффициентов трансформации согласующих трансформаторов фильтров фаз 5-1 (6-1 и 7-1) и дросселей 5-4 (6-4 и 7-4) и 5-5 (6-5 и 7-5).
Таким образом, возврат энергии с выхода источника на вход позволяет увеличить время разряда аккумуляторной батареи.
Источники информации
1. Источники вторичного электропитания. Под ред. Ю.И.Конева. М.: Радио и связь, 1990, стр.207, рис.7.2,б.
2. Электротехнический справочник. Т.2 Под ред. В.Г.Герасимова. М.: МЭИ, 2003, стр.475, рис.37.69,а

Claims (1)

  1. Источник переменного напряжения с рекуперацией энергии, содержащий последовательно соединенные аккумуляторную батарею, шины постоянного тока, инвертор, трехфазный фильтр, содержащий LC-контуры и клеммы для подключения нагрузки, отличающийся тем, что трехфазный фильтр составлен из фильтров первой, второй и третьей фаз, причем фильтр каждой из фаз содержит согласующий трансформатор, первичная обмотка которого включена между соответствующим выходом 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 конденсаторов контуров пятой и седьмой гармоник соединена с точкой соединения первичных обмоток дросселей контуров пятой и седьмой гармоник, а вторичная обмотка каждого из дросселей указанных контуров подключена ко входу соответствующего выпрямителя контуров, выход которого подключен к шинам постоянного тока.
RU2008150730/09A 2008-12-23 2008-12-23 Источник переменного напряжения с рекуперацией энергии RU2377710C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008150730/09A RU2377710C1 (ru) 2008-12-23 2008-12-23 Источник переменного напряжения с рекуперацией энергии

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008150730/09A RU2377710C1 (ru) 2008-12-23 2008-12-23 Источник переменного напряжения с рекуперацией энергии

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2377710C1 true RU2377710C1 (ru) 2009-12-27

Family

ID=41643179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008150730/09A RU2377710C1 (ru) 2008-12-23 2008-12-23 Источник переменного напряжения с рекуперацией энергии

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2377710C1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2616189C1 (ru) * 2016-02-17 2017-04-13 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Источник синусоидального напряжения
RU189605U1 (ru) * 2019-02-21 2019-05-29 Акционерное общество "Корпорация "Стратегические пункты управления" АО "Корпорация "СПУ - ЦКБ ТМ" Источник переменного синусоидального напряжения
RU193440U1 (ru) * 2019-05-31 2019-10-29 Акционерное общество "Корпорация "Стратегические пункты управления" АО "Корпорация "СПУ - ЦКБ ТМ" Устройство электроснабжения потребителей постоянного и переменного тока
RU2767319C1 (ru) * 2021-03-15 2022-03-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ Источник с рекуперацией мощностей высших гармоник

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Под ред. В.Г.Герасимова. Электротехнический справочник, т.2, МЭИ, 2003, с.475. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2616189C1 (ru) * 2016-02-17 2017-04-13 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Источник синусоидального напряжения
RU189605U1 (ru) * 2019-02-21 2019-05-29 Акционерное общество "Корпорация "Стратегические пункты управления" АО "Корпорация "СПУ - ЦКБ ТМ" Источник переменного синусоидального напряжения
RU193440U1 (ru) * 2019-05-31 2019-10-29 Акционерное общество "Корпорация "Стратегические пункты управления" АО "Корпорация "СПУ - ЦКБ ТМ" Устройство электроснабжения потребителей постоянного и переменного тока
RU2767319C1 (ru) * 2021-03-15 2022-03-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ Источник с рекуперацией мощностей высших гармоник

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Loh et al. Magnetically coupled impedance-source inverters
Lazzarin et al. A switched-capacitor three-phase AC–AC converter
RU2017102579A (ru) Системная архитектура зарядного устройства для акумуляторов на базе устройств питания на основе нитрида галлия
EP3479465A1 (en) Converter apparatus having single-phase and multi-phase operation modes
EP2525482A1 (en) Grid-tie inverter
US11336186B2 (en) Resonant DC-DC voltage converter
RU2377710C1 (ru) Источник переменного напряжения с рекуперацией энергии
US9584039B2 (en) Regulated AC-DC hybrid rectifier
Samanta et al. Analysis and design of current-fed (L)(C)(LC) converter for inductive wireless power transfer (IWPT)
Prakash et al. High-efficiency improved 12kW switched mode telecom rectifier
US4423476A (en) d.c. Blocking oscillator charging device for electric vehicles
US20130323136A1 (en) Power supply arrangement with an inverter for producing a single-phase alternating current
RU2767319C1 (ru) Источник с рекуперацией мощностей высших гармоник
RU99667U1 (ru) Преобразователь переменного напряжения в постоянное
JP6065375B2 (ja) 電力変換装置及びこれを用いた系統連系システム
JP7185711B2 (ja) 絶縁型多相dc/dcコンバータ、電気回路及び多相トランス
Beres et al. Comparative analysis of the selective resonant LCL and LCL plus trap filters
JP6045664B1 (ja) 電力変換装置
Cantarellas et al. Design of passive trap-LCL filters for two-level grid connected converters
CN109687730B (zh) 一种电力电子变压器系统及其控制方法
RU189605U1 (ru) Источник переменного синусоидального напряжения
RU2475922C1 (ru) Преобразователь переменного напряжения
Lo et al. Improving short-circuit currents in DC microgrids using coupled-inductor filters
Lee et al. Multiphase LLC DC-Link Converter with Current Equalization Based on CM Voltage-Controlled Capacitor
RU208118U1 (ru) Устройство защиты электрической сети от воздействия гормонических составляющих тока

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101224