RU196697U1 - Модуль многоуровневого преобразователя напряжения - Google Patents
Модуль многоуровневого преобразователя напряжения Download PDFInfo
- Publication number
- RU196697U1 RU196697U1 RU2019136470U RU2019136470U RU196697U1 RU 196697 U1 RU196697 U1 RU 196697U1 RU 2019136470 U RU2019136470 U RU 2019136470U RU 2019136470 U RU2019136470 U RU 2019136470U RU 196697 U1 RU196697 U1 RU 196697U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- buffer capacitor
- bypass
- control
- control unit
- thyristors
- Prior art date
Links
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
- 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
- H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
- H02M7/49—Combination of the output voltage waveforms of a plurality of converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электроэнергетике и может быть применена в модульных многоуровневых преобразователях напряжения.Технический результат полезной модели - обеспечение работы модуля без использования независимого источника питания, снижение мощности управления и требуемой емкости буферного конденсатора.Модуль содержит преобразовательную ячейку (1) с буферным конденсатором (2), байпасный замыкатель (3), предназначенный для шунтирования преобразовательной ячейки (1) в случае ее отказа, и блок управления (4), снабженный блоком питания (5) от буферного конденсатора (2). Байпасный замыкатель (3) выполнен в виде пары встречно-параллельно включенных тиристоров (6) и (7), управляющие переходы которых шунтированы в обратном направлении диодами (10) и (11). Управляющие электроды (8) и (9) тиристоров (6) и (7) соединены через контакт (12) импульсного реле (13), управляемого с выхода (15) блока управления (4). 2 ил.
Description
Область техники.
Полезная модель относится к электроэнергетике и может быть применена в модульных многоуровневых преобразователях напряжения, используемых в электрических сетях среднего в высокого напряжения в качестве различных средств компенсации реактивной мощности, активных фильтро-симметрирующих устройств, а также в качестве преобразователей в передачах и вставках постоянного тока и частотно-регулируемых электроприводах.
Уровень техники
Высокая надежность модульных многоуровневых преобразователей обеспечивается применением избыточного количества последовательно включенных модулей в фазах преобразователя, каждый из которых снабжен байпасной цепью - средством шунтирования при отказе.
Известен модуль многоуровневого преобразователя, содержащий преобразовательную ячейку с буферным конденсатором и шунтирующую ее байпасную цепь, выполненную в виде двух IGBT-транзисторов, соединенных эмиттерами, и двух диодов, включенных встречно-параллельно этим транзисторам [RU 107422].
Недостаток известного решения - для поддержания включенного состояния байпасной цепи требуется непрерывный ток управления и соответственно источник питания, независимого от напряжения на шунтируемой преобразовательной ячейке.
Известен модуль многоуровневого преобразователя, содержащий преобразовательную ячейку с буферным конденсатором, байпасный замыкатель, шунтирующий преобразовательную ячейку, и блок управления, снабженный блоком питания от указанного буферного конденсатора [RU 2455723]. Это устройство выбрано в качестве прототипа.
Для того, чтобы уменьшить (или исключить) зависимость питания блока управления (который управляет как преобразовательной ячейкой, так и байпасным замыкателем) от напряжения на буферном конденсаторе, в прототипе используется байпасный замыкатель в виде вакуумного прерывателя, выполнение которого иллюстрирует фиг. 1 (скопированная с фиг. 4 описания к патенту RU 2455723).
Байпасный замыкатель прототипа выполнен в виде вакуумного прерывателя 100, неподвижный контакт 111 и подвижный контакт 112 которого шунтируют преобразовательную ячейку. Прерыватель 100 удерживается в разомкнутом состоянии полем постоянного магнита 330, замыкающимся через магнитно-мягкое ярмо 320. Действие постоянного магнита 330 кратковременно блокируется встречным внешним магнитным полем, создаваемым обмоткой 340, намотанной на ярмо 320. Под действием атмосферного давления подвижный контакт 112 прерывателя 100 втягивается в вакуумную камеру до контакта с неподвижным контактом 111 и, тем самым, замыкает байпасную цепь. После затухания тока в катушке 320 байпасная цепь остается замкнутой, т.к. силы притяжения постоянного магнита 330 недостаточно для выдвижения подвижного контакта 112 прерывателя из вакуумной камеры.
Как следует из патентного описания прототипа (фиг. 5 и строки 30-35 на стр. 11 описания к патенту RU 2455723) для формирования в обмотке 340 токового импульса, управляющего байпасным замыкателем, требуется отдельный (независимый от напряжения на буферном конденсаторе) источник питания (поз. 410 на фиг. 5 описания к патенту RU 2455723) и «мощный полупроводниковый прибор, который может управляться тиристором или IGBT». В другом варианте выполнения байпасного замыкателя по патенту RU 2455723 (без постоянного магнита 330) вакуумный прерыватель удерживается в разомкнутом состоянии током, постоянно протекающим через обмотку 340 во время работы исправной преобразовательной ячейки.
Сущность полезной модели
Технический результат полезной модели - обеспечение работы модуля без использования независимого источника питания, снижение мощности управления и требуемой емкости буферного конденсатора.
Предметом полезной модели является модуль многоуровневого преобразователя напряжения, содержащий, по меньшей мере, одну преобразовательную ячейку с буферным конденсатором, байпасный замыкатель, предназначенный для шунтирования преобразовательной ячейки, и блок управления, снабженный блоком питания от буферного конденсатора, отличающийся тем, что байпасный замыкатель выполнен в виде пары встречно-параллельно включенных тиристоров, управляющие переходы которых шунтированы в обратном направлении диодами, при этом управляющие электроды указанных тиристоров соединены через контакт импульсного реле, переключаемого блоком управления.
Это позволяет получить вышеуказанный технический результат.
Осуществление полезной модели
На фиг. 2 представлена схема заявляемого модуля.
Модуль содержит
по меньшей мере, одну преобразовательную ячейку 1 (транзисторную или тиристорную, выполненную по мостовой или полумостовой схеме) с буферным конденсатором 2;
байпасный замыкатель 3, предназначенный для шунтирования ячейки 1 в случае ее отказа;
блок управления 4, снабженный блоком питания 5 от буферного конденсатора 2.
Байпасный замыкатель 3 выполнен в виде пары встречно-параллельно включенных тиристоров 6 и 7. Управляющие переходы тиристоров 6 и 7 шунтированы в обратном направлении диодами 10 и 11 соответственно, при этом управляющие электроды 8 и 9 указанных тиристоров соединены через контакт 12 бистабильного импульсного реле 13. В качестве реле 13, могут быть использованы различные типы выпускаемых промышленностью маломощных импульсных реле (например, двухобмоточные реле управляемые импульсами или однообмоточные поляризованные реле, переключаемые импульсами противоположной полярности) с максимальным коммутируемым напряжением, превышающим амплитуду рабочего напряжения преобразовательной ячейки 1. Ниже в качестве примера, описано использование импульсного поляризованного реле с одной управляющей обмоткой. Управляющая обмотка 14 реле 13 подключена к соответствующему выходу 15 блока управления 4. Импульс тока одной полярности в обмотке 14 обеспечивает замыкание контакта 12, другой полярности - размыкание контакта 12.
Устройство работает следующим образом.
При нормальной работе ячейки 1 контакт 12 бистабильного реле 13 находится в разомкнутом состоянии, показанном на фиг. 2, а тиристоры 6 и 7 выключены.
При отказе ячейки 1 (контролируемой с помощью средств, не показанных на фиг. 2) блок управления 4 подает с выхода 15 на обмотку 14 короткий импульс соответствующей полярности, обеспечивающий переключение реле 13 с замыканием контакта 12. При этом в зависимости от текущей полярности напряжения на выводах ячейки 1 включается один из тиристоров 6 или 7, на управляющий электрод которого поступает ток через токоограничивающий резистор 16 и диод 11 или 10 соответственно. При смене полярности напряжения на ячейке 1 аналогичным образом включается другой тиристор. В результате преобразовательная ячейка 1 шунтируется замыкателем 3 при любой полярности напряжения.
Как видно из изложенного, мощность управления замыкателем 3 необходима лишь для однократного формирования короткого импульса в управляющей обмотке 14 маломощного реле 13. В результате отсутствует необходимость в независимом источнике питания для поддержания включенного состояния замыкателя 3 при шунтировании им ячейки 1 и уменьшается суммарная мощность, требуемая для питания цепей управления модулем. Поскольку эта мощность отбирается блоком питания 5 от буферного конденсатора 2, его емкость может быть соответственно уменьшена.
Claims (1)
- Модуль многоуровневого преобразователя напряжения, содержащий, по меньшей мере, одну преобразовательную ячейку с буферным конденсатором, байпасный замыкатель, предназначенный для шунтирования преобразовательной ячейки, и блок управления, снабженный блоком питания от буферного конденсатора, отличающийся тем, что байпасный замыкатель выполнен в виде пары встречно-параллельно включенных тиристоров, управляющие переходы которых шунтированы в обратном направлении диодами, при этом управляющие электроды указанных тиристоров соединены через контакт импульсного реле, переключаемого блоком управления.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019136470U RU196697U1 (ru) | 2019-11-13 | 2019-11-13 | Модуль многоуровневого преобразователя напряжения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019136470U RU196697U1 (ru) | 2019-11-13 | 2019-11-13 | Модуль многоуровневого преобразователя напряжения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU196697U1 true RU196697U1 (ru) | 2020-03-12 |
Family
ID=69897927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019136470U RU196697U1 (ru) | 2019-11-13 | 2019-11-13 | Модуль многоуровневого преобразователя напряжения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU196697U1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011116816A1 (en) * | 2010-03-23 | 2011-09-29 | Abb Technology Ag | A voltage source converter and a method for fault handling thereof |
RU2455723C2 (ru) * | 2007-04-16 | 2012-07-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Устройство для защиты модулей преобразователя |
RU2600328C2 (ru) * | 2011-11-22 | 2016-10-20 | Абб Текнолоджи Аг | Преобразователь, переключающая ячейка и способ управления преобразователем |
-
2019
- 2019-11-13 RU RU2019136470U patent/RU196697U1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2455723C2 (ru) * | 2007-04-16 | 2012-07-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Устройство для защиты модулей преобразователя |
WO2011116816A1 (en) * | 2010-03-23 | 2011-09-29 | Abb Technology Ag | A voltage source converter and a method for fault handling thereof |
RU2600328C2 (ru) * | 2011-11-22 | 2016-10-20 | Абб Текнолоджи Аг | Преобразователь, переключающая ячейка и способ управления преобразователем |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4618905A (en) | DC circuit breaker | |
EP0148855A1 (en) | PARALLEL "MOSFET" POWER CIRCUIT CIRCUIT. | |
RU196697U1 (ru) | Модуль многоуровневого преобразователя напряжения | |
JP2018125270A (ja) | 直流電力系の安全開閉装置 | |
US3792325A (en) | Thyristor control for a plurality of motors | |
CN210075186U (zh) | 一种可控硅触发装置 | |
US3611093A (en) | High-speed current reversal system | |
UA130821U (uk) | Гібридний двополюсний контактор постійного струму | |
UA130231U (uk) | Гібридний двополюсний контактор постійного струму | |
CN109792064B (zh) | 燃料电池***和其控制方法 | |
UA127034U (uk) | Гібридний двополюсний контактор постійного струму | |
SU849364A1 (ru) | Устройство дл защиты цепи посто н-НОгО TOKA OT пЕРЕНАпР жЕНий | |
SU1120416A1 (ru) | Многополюсный выключатель с бездуговой коммутацией | |
CN207353124U (zh) | 一种化合物半导体晶体管功率电子模块 | |
SU1732484A1 (ru) | Релейный распределитель | |
CN110635533A (zh) | 一种带防反接功能的串并联切换电路 | |
SU1683086A1 (ru) | Устройство дл управлени высоковольтным выключателем | |
RU1786652C (ru) | Транзисторный ключ | |
RU2282265C2 (ru) | Устройство для бездуговой коммутации электрической цепи | |
SU1576983A1 (ru) | Устройство дл подключени конденсаторной батареи в электрических сет х | |
RU1826137C (ru) | Коммутатор | |
SU1409425A2 (ru) | Многопостова система питани дл сварки на посто нном токе | |
SU1429194A1 (ru) | Устройство дл включени реле при пониженном напр жении питани | |
UA134585U (uk) | Безконтактний двонапрямний контактор постійного струму | |
JP2023181750A (ja) | 直流電流開閉装置 |