SE515334C2 - Omriktaranordning - Google Patents

Omriktaranordning

Info

Publication number
SE515334C2
SE515334C2 SE9504468A SE9504468A SE515334C2 SE 515334 C2 SE515334 C2 SE 515334C2 SE 9504468 A SE9504468 A SE 9504468A SE 9504468 A SE9504468 A SE 9504468A SE 515334 C2 SE515334 C2 SE 515334C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
converter
phase
modules
module
transformer
Prior art date
Application number
SE9504468A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9504468D0 (sv
SE9504468L (sv
Inventor
Sven Ivner
Tommy Lejonberg
Original Assignee
Daimler Chrysler Ag
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 Daimler Chrysler Ag filed Critical Daimler Chrysler Ag
Priority to SE9504468A priority Critical patent/SE515334C2/sv
Publication of SE9504468D0 publication Critical patent/SE9504468D0/sv
Priority to PCT/SE1996/001632 priority patent/WO1997022174A1/en
Priority to AT96941919T priority patent/ATE221272T1/de
Priority to US09/091,100 priority patent/US6052293A/en
Priority to EP96941919A priority patent/EP0886912B1/en
Priority to DE69622591T priority patent/DE69622591D1/de
Publication of SE9504468L publication Critical patent/SE9504468L/sv
Priority to NO982736A priority patent/NO982736L/no
Publication of SE515334C2 publication Critical patent/SE515334C2/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M5/00Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/34Arrangements for transfer of electric power between networks of substantially different frequency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Ac-Ac Conversion (AREA)
  • Confectionery (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

Description

»|.»ø as « . = . .- « » . | . . - - » | . s 515 334 2 växelspänningen från exempelvis cirka 20 kV till exempelvis ca l-3 kV. Strömriktaren vid nämnda andra sida hos respektive omriktarmodul åstadkommer en likriktning och denna likspänning förs sedan till ett antal, exempelvis fyra, mellan mellanledets likspän- ningspotentialer parallellkopplade strömriktare, vilka styrs genom pulsbreddsmodulering att avge en växelspänning formad av växelvis positiva och negati- va spänningspulser, som adderas via primärlindningar hos en transformator, vars sekundärlindning är anslu- ten till banmatningslinjen och jord. Därvid styrs växelriktarna hos enfassidan att åstadkomma en växel- vanligtvis 16 2/3 Hz, medan trefasmatningslinjen har en frekvens av 50 Hz. spänning med önskad frekvens, Genom transformatorn vid enfassidan sker en spän- ningssummering under samtidigt uppnående av en trapp- stegskurvform, vilken kommer närmare en sinusform ju fler växelriktare som är anordnade vid nämnda första sida. Därvid sker även en spänningsanpassning, så att spänningen vid enfassidan vanligtvis blir ca. 16 kV.
De båda avskiljning enfas- och flerfassidan. transformatorerna tillser även mellan galvanisk omriktarmodulerna samt mellan Ett annat användningsområde för en inledningsvis de- finierad anordning är i ett elektriskt drivet fordon, såsom i. ett lok, varvid dock hittills kända sådana anordningar för detta användningsområde uppvisat en enda omriktarmodul, kopplad till enfasmatningslinjen, som via en transformator varit varvid denna trans- formator transformerat ned spänningen från exempelvis 16 kV till 3 kV, och hos vilken vid omriktarmodulens andra sida strömriktare i form av så kallade trefas- bryggor parallellkopplats och anslutits till var sin trefasmotor för drivning av fordonet. f-»wf lO 15 20 25 30 (135 - . \ » . . . . . - . - r ' I .. i I. '- . . .. .. . . .,; å.. h., ._ V, _. _ . I va. i » . . i ' 'P1 p n v - ' ' ' ' * ø Ehuru dessa tidigare kända anordningar är väl funge- rande vore det naturligtvis intressant att kunna för- enkla dem för att spara kostnader.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhanda- hålla en anordning av det inledningsvis nämnda sla- get, vilken är enklare och framför allt låter sig framställas till en lägre kostnad än tidigare kända sådana anordningar, utan att för den skull något av- kall görs på anordningens funktionsduglighet.
Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom att se- riekoppla omriktarmodulerna vid nämnda första sida.
Tack vare att en sådan seriekoppling av omriktarmodu- lerna görs behövs inte någon transformator vid nämnda första sida för spänningssummering för erhållande av en god kurvform vid användande av anordningen så att sida fungerar strömriktarna vid nämnda första som växelriktare, och i det omvända fallet, d v s när de senare fungerar som likriktare behövs inte heller nå- sida för att transformera ned spänningen till önskad nivå, gon transformator vid nämnda första då en spänningsuppdelning på de olika omriktarmodulerna nu kommer att ske. Huvudfördelen med uppfinningen är så- ledes att det hos en dylik anordning inte längre be- hövs någon transformator för samverkan med nämnda första enfassida, vilket leder till att en betydande kostnad sparas i förhållande till tidigare kända så- dana anordningar.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är den andra sidan en flerfassida, anordningens antal omriktarmoduler är en multipel av antalet faser hos den andra sidan, och varje omriktarmodul är anordnad att samverka via sin ena strömriktare med en fas hos ,-|»: 10 15 20 25 30 p 35 515 534 4 -n h; denna sida och lika många omriktarmoduler är avsedda På detta sätt kommer belastningen på faserna på flerfas- att samverka med varje fas hos denna andra sida. sidan att bli symmetrisk med lika många nivåer per fas som antalet omriktarmoduler anslutna till respek- tive fas. På detta sätt uppnås en balanserad belast- ning på flerfassidan, vanligtvis ett trefasnät.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfin- ningen är den andra sidan en flerfassida, den med den andra sidan samverkande strömriktaren hos varje omriktarmodul är bildad av en brygga med lika många grenar som antalet faser hos den andra sidan, och hos varje sådan brygga samverkar grenarna med varsin fas hos nämnda andra sida. Denna utföringsform framstäl- ler ett sätt att varvid det i detta fall uppnås en balansering oavsett alternativt uppnå balansering, antalet omriktarmoduler, så att man ej är läst till att dessa är en multipel av antalet faser.
Enligt föredragen utföringsform uppfinningen är de med den andra sidan samverkande att samverka med den andra fassidan via en transformator en ytterligare av strömriktarna hos omriktarmodulerna anordnade genom att vara anslutna till dennas sekundärlindning, varvid hos de båda sistnämnda utföringsformerna hos den första nämnda transformator uppvisar åtminstone en primär- och sekundärlindning per fas och varje med nämnda andra fassida samverkande strömriktare hos om- riktarmodulerna är ansluten till en egen sådan sekun- därlindning tillhörande en fas hos den andra sidan sekundärlindningarna skilda och hos den andra utföringsformen nämnda med galvaniskt från varandra, transformator uppvisar åtminstone en primär- och se- kundärlindning per fas och varje gren hos nämnda brygga är ansluten till en sådan sekundärlindning tillhörande en fas hos den andra sidan med sekundär- 10 15 20 25 :k 30 35 - - - , . - u u. ..- u. lindningarna tillhörande olika omriktarmoduler galva- niskt skilda från varandra. Tack vare dessa utform- ningar av transformatorn möjliggörs de båda högre upp nämnda utföringsformerna under tillförsäkrande av er- forderlig inbördes galvanisk separering mellan de olika omriktarmodulerna, vilket är nödvändigt för att möjliggöra seriekoppling. Därvid är definitionen "transformator" även ägnad att täcka in att flera så- dana är anordnade, då den galvaniska separeringen an- tingen kan ske genom separerade sekundårlindningar i en och samma transformator eller genom användande av Sepärata traIlSfOrmatOrer .
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfin- ningen ål' omriktarmodulernas strömriktare utformade att möjliggöra överföring av effekt i båda riktning- att Denna arna mellan den första och andra sidan, d v s fungera båda som likriktare och växelriktare. utföringsform är att föredraga, och den kan uppnås genom att använda konventionella styrbara halvledar- (GTO-er) (IGBT-er), men det ligger inom uppfinningens ram att som ström- omkopplarelement, såsom släckbara tyristorer och bipolartransistorer med isolerat syre riktare hos den andra sidan använda konventionella diodlikriktare, i de fall effektöverföring från den andra till den första sidan tyristor- eller endast är nödvändig.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfin- ningen är nämnda första sida bidad av en enfasbanmat- ningslinje för elektriskt drivna fordon, den andra sidan är bildad av en trefasmatningslinje, och anord- ningen ingår i en omformarstation för levererande av elektrisk energi från trefaslinjen till enfaslinjen således uppnàende av en god kurvform hos enfassidan om modu- eller omvänt. En sådan anordning möjliggör lationsmönstren för de olika strömriktarna på denna lO 15 20 25 ..-.| fas v.. u. - - - . X . .a \ n . . . .. .a . .. ,. .. _ . H , - .. . - . . .H- ß . 1 . u. f.. .. u. .- | . . . , u 1 1 .. . . . . , ~ n v . .n H. -n 6 ..m sida fasförskjuts inbördes på lämpligt sätt, och dessas utspänningar därefter adderas genom seriekopp- ling, vilket alltså i detta fall är transformator på enfassidan. Ju fler omriktarmoduler som används desto bättre blir kurvformen och ju högre i frekvensintervallet kommer de alstrade övertonerna möjligt utan att ligga, vilket innebär att problemet att. ta hand om dem minskar.
Enligt en annan föredragen utföringsfornx av' uppfin- ningen är de med den andra sidan samverkande ström- riktarna hos omriktarmodulerna anslutna till varsin, nämnda andra sida bildande elektrisk motor. Härigenom blir det möjligt att driva flera elektriska motorer via enfassidan utan någon transformator för bringande av spänningen. på en för* motorerna lämplig nivå, då den uppfinningsenliga seriekopplingen åstadkommer en uppdelning av spänningen hos enfassidan på cka olika till således transformatorlösa fordon, byggas. omriktarmodulerna lämplig nivå. Härigenom kan såsom järnvägslok, Enligt en annan föredragen utföringsforn1 av uppfin- ningen är de med den andra sidan samverkande ström- riktarna hos omriktarmodulerna respektive bildade av en brygga med ett flertal grenar, vilka var och en är ansluten till varsin faslindning hos en för varje om- riktarmodul separat motor med ett antal faser över- På detta sätt kan en separat elektrisk motor drivas av varje omriktarmo- ensstämmande med nämnda flertal. dul, varvid motorn företrädesvis är av trefastyp, så d v s är en trefas- och lämplig spänningsnivå för motorerna kan att bryggan uppvisar tre grenar, brygga, uppnås genom den genom seriekopplingen vid den första sidan åstadkomna spänningsuppdelningen. 10 15 20 25 .-,»| jæ . . , . ,. 515 334 7 . . - . . « - . . t. såsom anges i en annan utföringsform av uppfinningen, att de med den andra sidan samverkande strömriktarna hos omriktarmodulerna Det är naturligtvis möjligt, är anslutna till varsin faslindning hos en i den and- ra sidan ingående elektrisk motor, så att exempelvis tre omriktarmoduler är anordnade för överförande av elektrisk energi till en enda trefasmotor eller mot- taga energi från den vid bromsning därav. samt fördelaktiga uppfinningen kommer att framgå av den efterföl- pæ Ytterligare fördelar med särdrag hos samt övriga jande beskrivningen osjälvständiga tentkrav.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Här nedan beskrivs såsom exempel anförda föredragna utföringsformer av uppfinningen under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig l är ett kopplingsschema illustrerande en anord- enligt en första och ning föredragen utföringsform av uppfinningen, Fig 2 är ett kopplingsschema illustrerande en anord- ning enligt en andra föredragen utföringsform av upp- finningen.
DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN I Fig l ström och spänning mellan en första enfassida l, illustreras en anordning för omriktning av vil- och en andra En sådan anordning är lämpad för att ken är illustrerad genom två klämmor 2, trefassida 3. ingå i en omformarstation för levererande av elek- trisk energi från en trefaslinje till en enfasbanmat- »-~;u lO l5 20 25 f_ so ,L:35 . . : . .- ~ - ~ . n .I u. .u .H 515 354 8 ningslinje för elektrisk: drivna fordon eller tvärt Vid den transformator 4, om. andra sidan uppvisar anordningen en med tre primärlindningar 5, en för varje fas, samt tre från varandra galvaniskt separe- rade sekundärlindningar 6. Transformatorn är således anordnad att via varje primärlindnings/sekundärlind- ningspar transformera växelspänningen hos en fas till en växelspänning med en annan nivå. I fallet av en omformarstation av nämnt slag är spänningen hos tre- faslinjen ca 20 kV, och denna transformeras på detta sätt ned till ca 2,5 kV växelspänning mellan respek- tive sekundärlindnings ändar, så att de i de härefter beskrivna omriktarmodulerna anordnade komponenterna inte skall skadas.
Anordningen innefattar vidare tre omriktarmoduler 7, vilka var och en består av en med enfas- 3, strömriktare 9, en per fas, sidan J. samverkande första strömriktare en med trefassidan samverkande andra samt vilket är bil- dat av kondensatorer och induktansspolar och här av ÜYP "Strömriktare" ett däremellan anordnat mellanled 10, en som gör omriktarmodulerna spänningsstyva. definieras här som ett medel som kan fungera som en växelriktare och/eller en likriktare.
Transformatorn tillser erforderlig galvanisk separe- de olika sammankoppling får endast ske i ring av omriktarmodulerna. Galvanisk en punkt, nämligen mellan de olika strömriktrarna på den första sidan (se beskrivningen längre ned av detta utförande och det enligt fig 2).
Varje strömriktare är bildad av en brygga med två 12, men här benämnes grenar för undvikande av begrepps- grenar ll, vilka av fackmännen benämnes faser, serie två 14, sin tur av fackmännen benämnes grenar. De olika halv- förvirring. Varje sådan. gren uppvisar i styrbara halvledarkopplarinrättningar 13, vilka i 10 15 20 25 a-.uv 35 = . » . .- ledarkopplarinrättningarna uppvisar ett halvledarkopplarelement företrädesvis en antipa- rallellt därtill kopplad frihjulsdiod. Därvid kan det styrbara halvledarkopplarelementet med fördel vara en en så kallad GTO, eller en bipo- lartransistor med isolerat styre, en så kallad IGBT.
Varje strömriktargren 11, 12 är försedd med ett gren- uttag 15, 16 i en punkt mellan dess båda inrättningar 13, 14, varvid hos de andra strömriktarna 9 det ena grenuttaget är anslutet till respektive sekundärlind- styrbart och släckbar tyristor, nings ena sida och det andra grenuttaget till dennas andra sida. Genom styrande av' halvledaromkopplarin- rättningarna vid den andra strömriktaren hos respek- tive omriktarmodul på konventionellt sätt uppnås en likriktning av den därtill anslutna växelspänningen, så att en likspänning uppnås över respektive mellan- led 10. I ovannämnda fall kommer denna likspänning att uppgå till ca 3 kV. Mellanledet glättar och filt- rerar likspänningen, genonl att dess upp de energipulsationer, växelströmsnätens frekvens, komponenter tar som är relaterade till speciellt enfassidans.
De första strömriktarna 8 är uppbyggda på samma sätt som de andra strömriktarna 9, men här är ett första grenuttag 17 hos en första av omriktarmodulerna an- det andra grenuttaget 18 är anslutet till ett forsta grenuttag 19, hos den första strömriktaren 7', andra grenuttag 20 är anslutet till ett första gren- slutet till enfaslinjen, hos en andra omriktarmodul vars uttag 21 hos den första strömriktaren hos den tredje omriktarmodulen 7", och slutligen är ett andra gren- uttag 22 hos denna strömriktare anslutet till jord 2.
Härigenom har således en seriekoppling av omriktaran- ordningens enfassida uppnåtts. Halvledarkopplarin- rättningarna hos de första strömriktarna styrs före- trädesvis medelst pulsbreddsmodulering att avge posi- tiva eller negativa fyrkantspulser av likspänningen 10 15 20 25 -~;|| ps . . ~ ~ v. 515 334 10 H i . . . . . i . .. hos mellanledet 10 eller nollspänningspulser. Genom att de från de olika första strömriktarna angivna pulserna ges lämplig inbördes förskjutning, genom an- vändande av lämpliga modulationsmönster, kommer de genom seriekopplingen adderade spänningarna att upp- visa en trappstegsform. på enfassidan 1. Toppvärdet hos denna kommer därvid i föreliggande fall att vara ca 9 kV. Således möjliggör seriekopplingen tarmodulernas av omrik- enfassida en spänningssummering utan förekomst av någon transformator. Företrädesvis är strömriktarna utformade att möjliggöra överföring av fastän detta inte är en absolut det endast är avsedd att ske åt ett håll kan de strömrik- tare som är anordnade på ingångssidan bildas av exem- vilka såle- elektrisk energi åt båda hållen, nödvändighet, utan i fall matning pelvis konventionella tyristorlikriktare, des ej kan fungera som växelriktare.
Det är möjligt att förse anordningen med ett annat antal än tre omriktarmoduler, varvid en koppling kan ske på det sätt som är visat i Fig l med lika många sekundärlindningar som antalet omriktarmoduler för att uppnå galvanisk separering mellan de andra ström- riktarna i. de olika omriktarmodulerna, varvid. före- trädesvis antalet omriktarmoduler är multiplar av tre av en tre- för uppnående symmetrisk belastning på fasnätet. Teoretiskt vore det dock naturligtvis möj- ligt att ha andra antal omriktarmoduler, men då upp- nås inte någon önskvärd symmetrisk belastning. På detta sätt kan vid en given maximalspänning tåld av halvledaromkopplarelementen hos omriktarmodulerna en önskad spänning vid enfassidan uppnås genom lämpligt Ett större antal även en bättre skulle det i kunna vara lämpligt med sex omriktarmoduler med en väljande av antalet omriktarmoduler. omriktarmoduler medför kurvform på enfassidan. Exempelvis ovannämnda fall 10 15 20 25 A35 4» u; iul... spänning av ca 2,7 kV per modul för uppnående av en enfasspänning på ca 16 kV.
Som ett alternativ skulle dock även 'trefassidans i Fig l visade strömriktare kunna ersättas av konven- tyristorlikriktare till trefaslindning eller så kallade trefasbryggor, tionella anslutna varsin d v s bryggor med tre grenar, vilka var och en är ansluten till varsin fas hos trefassidan. På detta sätt uppnås då symmetri i belastningen av trefasnätet oberoende av antalet omriktarmoduler, varvid antalet omriktar- moduler i vissa fall skulle kunna hållas lägre än hos anordningar av samma typ som den i Fig 1 visade vid krav på sådan belastningssymmetri. den i Fig l visade utföringsformen har anord- ningen två linjesidor, en anordning enligt en andra föredragen utföringsform Hos medan det i Fig 2 illustreras av uppfinningen med en linje- och en maskinsida och hos vilken delar som motsvarar delar hos den i Fig l visade anordningen är försedda med samma hänvisnings- omriktarmodulernas beteckningar. Seriekopplingen av enfassida l är här åstadkommen på samma sätt som i Fig l. ett elektriskt drivet fordon avsett att få sin energi Här är anordningen avsedd att vara anordnad i från en enfasbanmatningslinje 23. Denna kan exempel- I detta fall är således det första grenuttaget 17 anslutet till enfasbanmat- medan grenuttaget 22 hos den tredje om- till Utan transformator uppnås på detta sätt en spänningsupp- delning på respektive omriktarmoduler, vilket är att jämföra med konventionella sådana fordon, hos en transformator måste anordnas för att transformera vis ha en spänning av 16 kV. ningslinjen, riktarmodulen är anslutet jord. någon vilka ned spänningen till en lämplig nivå hos den enda om- riktarmodulen. Strömriktarna 9 hos anordningens andra sida är bildade av så kallade trefasbryggor, d v s ~~.,. 10 15 20 25 Äw r.ßß | . + Q »- 515 334 12 a. -H varvid hos har här tre grenar av ovan definierat varje grenuttag är anslutet en trefasmotor 24. Motorerna 24 kan på detta sätt hålla elektrisk energi från banmatningslinjen 23 I detta fall kan konventionella ej på strömriktare med släckbara komponenter krävs, slag, faslindning 4-4 '1 '1 L._L.LJ. en er- och driva fordonet. ty- ristorströmriktare användas motorsidan, utan efter- som normala växelströmsmotorer ej kan bilda den EMK, som behövs Genom att på detta sätt anordna flera omriktarmoduler kan motorerna hos för kommutering av en strömriktarbrygga. och enfassida ett erhålla drivning med rätt dande givits seriekoppla dessas via en enfasbanmatningslinje försörjt fordon spänningsnivå utan använ- av någon transformator. Motorerna har därvid en isolationsnivå som är anpassad till den totala anslutningsspänningen.
Hos en variant av utföringsformen enligt Fig 2 skulle den vid den andra sidan 3 belägna strömriktaren hos varje omriktarmodul kunna vara ansluten till endast en faslindning hos en motor som skulle kunna drivas gemensamt av flera omriktarmoduler. Därvid 'vore det även möjligt att anordna exempelvis sex omriktarmodu- ler för drivande av två trefasmotorer.
Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till de ovan beskrivna föredragna utföringsformerna, utan en mängd möjligheter till modifikationer därav torde vara uppenbara för en fackman på området, utan att denne för den skull avviker från uppfinningens grundtanke.
Förutom de ovan nämnda möjliga modifikationerna av den uppfinningsenliga anordningen kan här även till- läggas att antalet faser hos den andra sidan natur- ligtvis kan vara godtyckligt, fastän den i praktiken oftast torde utgöras av en trefassida. Således skulle .H -,. . , f, . v. .. . .".. u .I ,", _: ' 1 b» u .a ~ ...; g , ' . . . . .. .. .. . . : -- . , , , _ _ _ - ' nu - - = ' ' ' --- -v .U . l3 H.U den mycket väl kunna vara en enfassida, och det är inte heller alls no vändigt tt anordningen åstadkom- mer en annan frekvens hos den utgående växelspänning- en än hos den inkommande växelspänningen.

Claims (19)

l0 l5 20 25 Åßo flæ 515 334 14 Patgngkrav
1. l. Anordning för omriktning av ström och spänning mellan en första enfassida (l) och en andra en- eller (3), mellan dessa sidor inkopplade omriktarmoduler (7, 7"), nämnda sidor samverkande strömriktare (8, 9) (10), att omriktarmodulerna är serie- två 7'/ vilka var och en uppvisar två med varsin av och ett flerfassida vilken innefattar åtminstone däremellan anordnat mellanled kännggegkngd kopplade vid nämnda första sida. därav,
2. Anordning enligt krav l, känn§;ggkn§g_ därav, att den andra sidan (3) är en flerfassida, att anordningens antal omriktarmoduler (7, 7', 7") är lika stort som antalet faser hos den andra sidan, och att varje fas hos denna sida är av- sedd att ha en strömriktare (9) hos en egen omriktar- modul samverkande med sig.
3. Anordning enligt krav 1, kännggegknad därav, att den andra sidan (3) är en flerfassida, att anordningens antal omriktarmoduler (7, 7', 7") är en multipel av antalet faser hos den andra sidan, och att varje omriktarmodul är anordnad att samverka via sin ena strömriktare (9) med en fas hos denna sida och lika många omriktarmoduler är av- sedda att samverka med varje fas hos denna andra si- da.
4. Anordning enligt krav 1, känngtegknad därav, flerfassida, att den andra sidan (3) att den med den andra sidan samverkande strömriktaren (9) är en hos varje omriktarmodul är bildad (ll, l2) som anta- och att hos av en brygga med lika många grenar let faser hos den andra sidan, varje lO 15 20 25 °3o ((35 Q ø ~ , .- 515 334 šïïïfïfiïi-f' “ÅF-fåf- 15 ._ - u Å | . . . . - - , . sådan brygga grenarna samverkar med varsin fas hos nämnda andra sida.
5. Anordning enligt något av kraven 1-4, känngtggkngg strömriktarna (9) anordnade att samverka med den andra fassidan därav, att de med den andra sidan sam- omriktarmodulerna är (3) via till verkande hos en transformator (4) genom att vara anslutna dennas sekundärlindning (6).
6. Anordning enligt krav 5 och något av kraven 2 och 3, kànnggggkngd därav, visar åtminstone en primär(5)- att nämnda transformator (4) upp- och sekundärlindning (6) per fas, och att varje med nämnda andra fassida (3) samverkande strömriktare (9) hos omriktarmodu- lerna är ansluten till en egen sådan sekundärlindning tillhörande en fas hos den andra sidan med sekundär- lindningarna galvaniskt skilda från varandra.
7. Anordning enligt krav 4 och 5, kànnggggkngd därav, visar åtminstone en primär(5)- att nämnda transformator (4) upp- sekundärlindning 12) sekundärlindning och och att varje gren (ll, till en sådan en fas hos den andra sidan med sekundär- (6) per fas, hos nämnda brygga är ansluten tillhörande lindningarna tillhörande olika omriktarmoduler galva- niskt skilda från varandra.
8. Anordning enligt något av föregående krav, kännerssknag att 7', 7") strömriktare (8, 9) är utformade att möjliggöra överföring av effekt i båda riktningarna mellan den därav, omriktarmodulernas (7, första och andra sidan, d wr s att fungera både som likriktare och växelriktare.
9. Anordning enligt något av föregående krav, ;~,.» 10 15 20 25 Éao *'35 » » v | .n 16 f. u. 1 | | . . .- kännggggknad därav, att varje strömriktare (8, 9) in- nehåller åtminstone två mellan omriktarmodulens likspänningspotentialer parallellkopplade grenar (11, 12) innehållande i serie två styrbara halvledarkopp- larinrättningar (13, 14), och att varje sådan ström- riktargren är försedd med ett grenuttag (15-22) i en punkt mellan nämnda båda inrättningar.
10. Anordning enligt krav 9, kännggggknag, därav, att var och en av de styrbara halvledarkopplarinrättningarna (13, 14) är bildade av ett styrbart halvledarkopplarelement och en antipa- rallellt därtill kopplad frihjulsdiod.
11. Anordning enligt krav 9 eller 10, kn att är seriekopplade vid den första sidan (18) k"nn omriktarmodulerna 7") att ett andra grenuttag (8) i en första omriktarmodul till ett första grenuttag (19) hos en strömriktare i (7') och att den totala utspänningen från de seriekopplade omrik- (7, 7', 7") hos strömriktaren hos den första omrik- (7) och det (22) hos strömriktaren hos en så erhållen sista omriktarmodul (7"). därav, (7, (1) hos respektive strömrik- (7) 7', genom tare är anslutet en. andra omriktarmodul och så 'vidare, tarmodulerna uttaget (17) tarmodulen fås mellan det första gren- andra grenuttaget
12. Anordning enligt något av föregående krav, gänngggggngg därav, att nämnda första sida (1) är bildad av en enfasbanmatningslinje (23) för elek- triskt drivna fordon.
13. Anordning enligt krav 5 och 12, kännggggkngg därav, att anordningens andra sida (3) är bildad av och att anord- ningen ingår i en omformarstation för levererande av en trefasmatningslinje, 10 15 20 25 30 fas . . . . . . .. . . . . .. .. ., . . . . . _ ' I O I: 11: 17 elektrisk energi från trefaslinjen till enfaslinjen eller omvänt.
14. Anordning enligt något av kraven 1-4 eller 8-12, gänggggggggg därav, att de med den andra sidan (3) strömriktarna (9) hos nämnda andra sida bildande samverkande omriktarmodulerna är anslutna till varsin, elektrisk motor (24).
15. Anordning enligt krav 14, känngtggkngd att de med den andra sidan sam- strömriktarna (9) därav, verkande hos omriktarmodulerna är respektive bildade av en brygga med ett flertal gre- nar, vilka var och en är ansluten till varsin fas- lindning hos en för varje omriktarmodul separat motor (24) med ett antal faser överensstämmande med nämnda flertal.
16. Anordning enligt något av kraven 1-4 eller 8-12, kännggggknad att de med den andra sidan (3) samverkande därav, strömriktarna (9) hos omriktarmodulerna är anslutna till varsin faslindning hos en i den andra sidan ingående elektrisk motor (24).
17. Anordning enligt krav 12 och något av kraven 14- 16, känngtegknad därav, nad i ett dylikt fordon för drivning av nämnda mo- (24) och att den ena änden av seriekopplingen att direkt, ansluten till ban- att den är avsedd att vara anord- tor/motorer (23), av omriktarmodulerna är och därmed fordonet via banmatnings- linjen anordnad vara utan mellanliggande transformator, matningslinjen och den andra änden därav är anordnad att anslutas till jord.
18. Anordning enligt något av föregående krav, 515 334 18 kännggggkngg därav, att den andra sidan (3) är en trefassida.
19. Anordning enligt något av föregående krav, kännggggkngg därav, att omriktarmodulerna (7, 7', 7") är av spänningsstyv typ.
SE9504468A 1995-12-14 1995-12-14 Omriktaranordning SE515334C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9504468A SE515334C2 (sv) 1995-12-14 1995-12-14 Omriktaranordning
PCT/SE1996/001632 WO1997022174A1 (en) 1995-12-14 1996-12-11 A converter device
AT96941919T ATE221272T1 (de) 1995-12-14 1996-12-11 Umrichtervorrichtung
US09/091,100 US6052293A (en) 1995-12-14 1996-12-11 Converter device for connection between a single-phase side on a single or multi-phase side
EP96941919A EP0886912B1 (en) 1995-12-14 1996-12-11 A converter device
DE69622591T DE69622591D1 (de) 1995-12-14 1996-12-11 Umrichtervorrichtung
NO982736A NO982736L (no) 1995-12-14 1998-06-12 Omformeranordning

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9504468A SE515334C2 (sv) 1995-12-14 1995-12-14 Omriktaranordning

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9504468D0 SE9504468D0 (sv) 1995-12-14
SE9504468L SE9504468L (sv) 1997-06-15
SE515334C2 true SE515334C2 (sv) 2001-07-16

Family

ID=20400583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9504468A SE515334C2 (sv) 1995-12-14 1995-12-14 Omriktaranordning

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6052293A (sv)
EP (1) EP0886912B1 (sv)
AT (1) ATE221272T1 (sv)
DE (1) DE69622591D1 (sv)
NO (1) NO982736L (sv)
SE (1) SE515334C2 (sv)
WO (1) WO1997022174A1 (sv)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19841132A1 (de) * 1998-09-09 2000-03-16 Abb Daimler Benz Transp Modular aufgebaute Schaltungsanordnung, insbesondere für einen Antrieb eines Schienenfahrzeugs
DE19841133A1 (de) * 1998-09-09 2000-03-16 Abb Daimler Benz Transp Modul einer, vorzugsweise in einem Antrieb für ein Schienenfahrzeug enthaltenen, modular aufgebauten Schaltungsanordnung
US20040085046A1 (en) * 2002-11-01 2004-05-06 General Electric Company Power conditioning system for turbine motor/generator
JP2005073362A (ja) * 2003-08-22 2005-03-17 Rikogaku Shinkokai 電力変換装置、モータドライブ装置、btbシステムおよび系統連系インバータシステム
JP4760000B2 (ja) * 2004-12-09 2011-08-31 ダイキン工業株式会社 多相電流供給回路、駆動装置、圧縮機、及び空気調和機
CN101453171B (zh) * 2008-09-12 2011-09-28 清华大学 基于变压器串联多重化和链式结构的统一电能质量控制器
CN101521468B (zh) * 2008-11-14 2010-09-29 浙江大学 高频化的三相中压供电的整流器
FI122046B (sv) 2009-01-12 2011-07-29 Abb Oy Solkraftverk
WO2011094743A1 (en) * 2010-02-01 2011-08-04 Howard Industries, Inc. Power input device with current pulse multiplier transformer to reduce harmonic currents in converter/inverter circuits and devices, and method of making the same
DE102010043176A1 (de) * 2010-10-29 2012-05-03 Converteam Gmbh Elektrische Schaltung zur Umwandlung elektrischer Energie zwischen einem dreiphasigen Stromnetz und einem einphasigen Stromnetz
EP2557675A1 (en) 2011-08-08 2013-02-13 Siemens Aktiengesellschaft Direct electrical heating arrangement comprising a transformer and an indirect voltage link a.c. converter
US9036379B2 (en) * 2011-11-15 2015-05-19 General Electric Company Power converter based on H-bridges
EP2763276A1 (de) * 2013-01-31 2014-08-06 Siemens Aktiengesellschaft Umrichter und Verfahren zum Betrieb eines solchen
US10224716B2 (en) * 2016-10-04 2019-03-05 Indian Institute Of Technology Bombay Apparatus for generating AC superimposed DC signal
US11223285B2 (en) 2019-03-14 2022-01-11 Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. DC-DC conversion system and control method of DC-DC conversion system
CN111697835B (zh) * 2019-03-14 2021-10-26 台达电子企业管理(上海)有限公司 直流转换系统及直流转换系统控制方法
CN111030152B (zh) * 2019-12-18 2021-10-12 山东鲁软数字科技有限公司智慧能源分公司 一种储能变流器系统及其控制方法
DE102023107921B3 (de) 2023-03-29 2024-03-07 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Wechselrichtersystem mit Leistungsfaktorkorrektur zur Bereitstellung eines Multiphasenstroms

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3581212A (en) * 1969-07-31 1971-05-25 Gen Electric Fast response stepped-wave switching power converter circuit
US3823362A (en) * 1973-02-02 1974-07-09 Gen Electric Coordinated master-slave converter system for variable-power tank loads
DE2415398C3 (de) * 1974-03-29 1978-10-12 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Schaltungsanordnung mit einer Anzahl von Umrichtern, insbesondere von Direktumrichtern in Sternschaltung
JPS5883584A (ja) * 1981-11-11 1983-05-19 Matsushita Electric Works Ltd 電源装置
US4866592A (en) * 1988-03-30 1989-09-12 Fuji Electric Co., Ltd. Control system for an inverter apparatus
JPH0274192A (ja) * 1988-09-08 1990-03-14 Toshiba Corp 電力変換装置
JPH02142302A (ja) * 1988-11-21 1990-05-31 Mitsubishi Electric Corp 電気車
DE3915211A1 (de) * 1989-05-05 1990-11-08 Licentia Gmbh Schaltungsanordnung fuer an fahrdrahtspannungen verschiedener systeme betreibbare mehrsystemfahrzeuge
JPH04505996A (ja) * 1989-05-31 1992-10-15 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 多相の目標値と実際値との間の位相および振幅応答の補償方法およびこの方法を実施するための回路装置
US5159261A (en) * 1989-07-25 1992-10-27 Superconductivity, Inc. Superconducting energy stabilizer with charging and discharging DC-DC converters
SE465745B (sv) * 1990-02-05 1991-10-21 Asea Brown Boveri Statisk omformarutrustning foer oeverfoering av effekt mellan ett trefasnaet och ett enfasnaet
CA2027291C (en) * 1990-04-10 1996-03-19 Anthony Joseph Griffin Electronic three phase to single phase power converter

Also Published As

Publication number Publication date
WO1997022174A1 (en) 1997-06-19
US6052293A (en) 2000-04-18
NO982736D0 (no) 1998-06-12
SE9504468D0 (sv) 1995-12-14
EP0886912B1 (en) 2002-07-24
EP0886912A1 (en) 1998-12-30
NO982736L (no) 1998-08-13
ATE221272T1 (de) 2002-08-15
SE9504468L (sv) 1997-06-15
DE69622591D1 (de) 2002-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6166513A (en) Four-quadrant AC-AC drive and method
SE515334C2 (sv) Omriktaranordning
US6014323A (en) Multiphase power converter
EP1494343B1 (en) Frequency converter and drive for electric motor
US5909367A (en) Modular AC-AC variable voltage and variable frequency power conveter system and control
US10560019B2 (en) Bipolar high-voltage network and method for operating a bipolar high-voltage network
RU2414046C2 (ru) Дизель-электрическая система привода с возбуждаемым постоянными магнитами синхронным генератором
US6175163B1 (en) Integrated high frequency marine power distribution arrangement with transformerless high voltage variable speed drive
JP3723983B2 (ja) 直列多重3相pwmサイクロコンバータ
US7460377B2 (en) Matrix converter
US7928623B2 (en) Generator with high phase order
JP3544838B2 (ja) 多重インバータ装置及びその制御方法
US20090045761A1 (en) Diesel-electric drive system having a synchronous generator with permanent-magnet excitation
US6831442B2 (en) Utilizing zero-sequence switchings for reversible converters
CN109311409B (zh) 具有逆变器、蓄能器、电机和直流电流传输端子的车辆车载电网
RU185666U1 (ru) Многофазная система электродвижения судов
US5666278A (en) High voltage inverter utilizing low voltage power switches
US6728120B1 (en) Rectifier apparatus for high voltages
US9178443B2 (en) Electrical frequency converter for coupling an electrical power supply grid with an electrical drive
JP4153719B2 (ja) 可変速駆動装置
CN110190619A (zh) 用于将同步机与电压网络耦合的操作电路及操作它的方法
Ranneberg Transformerless topologies for future stationary AC-railway power supply
SE457040B (sv) Kraftverksstation foer oeverfoering av hoegspaend likstroem
US20240120799A1 (en) Multi-part inverter for electrical machine with multiple winding systems
RU2735298C1 (ru) Электродвижительная установка с каскадным электрическим преобразователем

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed