Пристрій перетворення енергії

 

Область техніки, до якої належить винахід

[0001] Даний винахід відноситься до пристрою перетворення енергії перетворювача енергії, який безпосередньо перетворює енергію змінного струму промислової частоти в довільну енергію PC.

Рівень техніки

[0002] В якості перетворювача енергії, який має невелике число компонентів для того, щоб забезпечувати зменшення розміру пристрою, і безпосередньо і ефективно перетворює енергію змінного струму в енергію змінного струму, відомий матричний перетворювач (патентний документ 1).

[0003] У вищезазначеному традиційному матричному перетворювачі, конденсатори фільтра, складові схему фільтра, розміщуються на підкладці, утворюючи лінію в поздовжньому напрямку, і встановлюються в єдиному корпусі. Тим не менш, у такій компоновці, монтажне з'єднання для підключення IGBT (тобто біполярних транзисторів з ізольованим затвором), які є засобами перемикання, конденсаторів фільтра небажано має велику довжину.

Документи попереднього рівня техніки

Патентні документи

[0004] Патентний документ 1. Викладена заявка на патент (Японія) (Tokkai) 2006-333590

Сущель енергії, який може скорочувати відстань монтажних з'єднань між конденсаторами фільтра і перемикаючими елементами.

[0006] У цьому винаході, три конденсатора фільтра, відповідно, розміщуються у вершинах трикутника на площині, яка є паралельною з монтажною поверхнею частини, на якій фактично монтуються перемикальні елементи.

[0007] Згідно з цим винаходу, внаслідок компонування, в якій конденсатори фільтра розміщуються в трикутній формі, відстані монтажних з'єднань між конденсаторами фільтра і відповідними перемикаючими елементами можуть поєднуватися, і в силу цього відстані монтажних з'єднань можуть скорочуватися.

Короткий опис креслень

[0008] Фіг. 1 є електричною схемою, що показує систему перетворення енергії, до якої на практиці застосовується варіант здійснення цього винаходу.

Фіг. 2A є видом зверху перетворювача енергії варіанту здійснення цього винаходу в процесі складання.

Фіг. 2B є іншим видом зверху перетворювача енергії варіанту здійснення цього винаходу в процесі складання.

Фіг. 2C є ще одним іншим видом сверется видом збоку перетворювача енергії варіанту здійснення цього винаходу в процесі складання.

Фіг. 3 показує види зверху і збоку, ілюструють схему розміщення IGBT і конденсаторів фільтра, перетворювача енергії по фіг. 2.

Фіг. 4A є видом зверху, ілюструє іншу схему розміщення IGBT і конденсаторів фільтра, показаних на фіг. 3.

Фіг. 4B є видом збоку по фіг. 4A.

Фіг. 5 показує види зверху і збоку, ілюструють ще одну іншу схему розміщення IGBT і конденсаторів фільтра, показаних на фіг. 3.

Фіг. 6 показує види зверху і збоку, ілюструють іншу схему розміщення IGBT і конденсаторів фільтра, показаних на фіг. 3.

Фіг. 7 є електричною схемою, що показує систему перетворення енергії, до якої на практиці застосовується інший варіант здійснення цього винаходу.

Фіг. 8 показує види зверху і збоку, ілюструють схему розміщення IGBT і конденсаторів фільтра, перетворювача енергії по фіг. 7.

Фіг. 9 показує види зверху і збоку, ілюструють іншу схему розміщення IGBT і конденсаторів фільтра, перетворювача енергії по фіг. 7.

Детальний опис варіантів здійснення винаходу

[0009] Структура системи 1 перетворення енергії

По-перше, з посиланням на фіг. 1 описується коротка структура снія. Система 1. перетворення енергії цього прикладу є системою, в якій енергія трифазного змінного струму, подана з трифазного джерела 2 електричної енергії змінного струму, безпосередньо перетвориться в енергію однофазного змінного струму за допомогою перетворювача енергії 3 варіанти здійснення цього винаходу, і після того, як напруга перетвореної енергії змінного струму підвищується або знижується за допомогою перетворювача 4 до відповідного значення, перетворена енергія змінного струму перетворюється допомогою випрямляча 5 в енергію постійного струму, щоб заряджати акумуляторну батарею 6. Слід зазначити, що за допомогою номери 7 позначається сглаживающая схема.

[0010] В системі 1 перетворення енергії цього прикладу вихідні лінії (вказуються за допомогою R-фази, S-фази і T-фази), в які подається енергія трифазного змінного струму трифазного джерела 2 електричної енергії змінного струму, мають в кожній фазі схему 8 фільтра, яка гасить хвилю вищої гармоніки для придушення шуму. Схема 8 фільтра цього прикладу містить три реактора 81 фільтра, відповідно, підключені до R-, S - і T-фазах, і шість конденсаторів орів 82L і 82R фільтра (які зазначаються в якості конденсаторів 821-836 фільтра на фіг. 3-6).

[0011] В системі 1 перетворення енергії цього прикладу енергія трифазного змінного струму подається на перетворювач енергії 3 через схему 8 фільтра і перетворюється в енергію однофазного змінного струму. Перетворювач енергії 3 цього прикладу оснащується шістьма двосторонніми перемикаючими елементами 31, які розміщуються в матричній формі, що відповідає R-, S - і T-фазах. Далі, коли потрібно узагальнено описати один двонаправлений перемикаючий елемент, пояснення приводиться за допомогою використання посилання з номером 31, тоді як, як показано на фіг. 1, коли потрібно узагальнено описати вказаний один з шести двонаправлених перемикаючих елементів, пояснення приводиться за допомогою використання посилань з номерами 311-316.

[0012] Кожен з двонаправлених перемикаючих елементів 31 цього прикладу складається з IGBT-модуля, в якому IGBT (тобто біполярний транзистор з ізольованим затвором), який є напівпровідниковим перемикаючим елементом, і діоди зворотного потоку комбінуються і підключаються через зустрічно-паралельне з'єднання. Слід зазначити, що кожен з двонаправлених перемикаючих елементів 31 не обмежується проиллюстрированним. Іншими словами, переклоторой два елемента не проводить у зворотному напрямку IGBT підключаються через зустрічно-паралельне з'єднання.

[0013] Кожен з двонаправлених перемикаючих елементів 31 оснащується демпфуючої схемою 32 для захисту двонаправленого перемикаючого елемента 31 від перенапруги, незмінно виникає, коли двонаправлений перемикаючий елемент 31 піддається операції включення/виключення, причому демпфуюча схема 32 включає в себе комбінацію з одного демпфуючого конденсатора і трьох діодів, які розміщуються на вхідний і вихідний сторонах двонаправленого перемикаючого елемента 31. Далі, коли загалом потрібно описати одну демпфуючу схему, пояснення приводиться за допомогою використання посилання із номером 32, тоді як, як показано на фіг. 1, коли потрібно описати зазначену одну з шести демпфуючих схем, пояснення приводиться за допомогою використання посилань з номерами 321-326.

[0014] Система 1 перетворення енергії цього прикладу оснащується схемою 9 керування матричним перетворювачем для здійснення управління включенням/виключенням двонаправлених перемикаючих елементів 31 перетворювача енергії. В схему 9 керування матричним перетворювачем вводяться значення напруги, поданого з трифазного джерела 2 електричної енергії змінного струму, значення постійно�тробирующие сигнали двонаправлених перемикаючих елементів 31 управляються з можливістю регулювати енергію однофазного змінного струму, спрямовану перетворювач 4. Внаслідок цього, виходить цільова енергія постійного струму.

[0015] Перетворювач 4 функціонує з можливістю підвищувати або знижувати напругу енергії однофазного змінного струму, яка перетворена за допомогою перетворювача 3 енергії, до необхідного значення. Випрямляч 5 оснащується чотирма випрямительними діодами, щоб перетворювати визначене регулювання енергію однофазного змінного струму в енергію постійного струму. Сглаживающая схема 7 оснащується котушкою та конденсатором для згладжування пульсуючого струму, що міститься у випрямленому постійному струмі, так що пульсуючий струм згладжується таким чином, що він демонструє форму, дуже схожу на постійний струм.

[0016] за Допомогою системи 1 перетворення енергії, має вищезазначену конструкцію, енергія трифазного змінного струму трифазного джерела 2 електричної енергії змінного струму безпосередньо перетвориться допомогою перетворювача 3 енергії в енергію однофазного змінного струму, і після того як перетворена енергія однофазного змінного струму регулюється по напрузі, відрегульована енергія однофазного змінного струму прЇто вищевказана система 1 перетворення енергії є однією з проілюстрованих систем, до яких на практиці застосовується перетворювач енергії 3 цього винаходу, і даний винахід не обмежується застосуванням тільки до вищевказаної системі 1 перетворення енергії. Іншими словами, коли, щонайменше, одна з електроенергії, яка повинна бути перетворена, і електроенергії, яка перетворена, є енергією багатофазного змінного струму, даний винахід є придатним до інших систем перетворення енергії.

[0017] Компонування частин перетворювача енергії 3

Далі описується просторова компонування частин, які складають перетворювач енергії 3 по фіг. 1, з посиланням на фіг. 2-6. Слід зазначити, що частини, ідентичні частинам, показаним на фіг. 1, зазначаються допомогою ідентичних посилань з номерами для показу взаємного співвідношення між ними.

[0018] Фіг. 2 включає в себе фіг. 2A-2D. Фіг. 2A є видом зверху в процесі складання, показує шість двонаправлених перемикаючих елементів 31 (кожен з яких називається IGBT-модулем), змонтованих на верхній поверхні радіатора 10. Фіг. 2B є видом зверху в процесі складання, показує, на додаток до двонаправленим перемикаючим елементів, електричні шФиг. 2C є видом зверху в процесі складання трьох діодів, які є частинами демпфуючої схеми 32, і конденсаторів 82 фільтра схеми 8 фільтра, що показує змонтовані три розташованих на лівій стороні конденсатора фільтра. Фіг. 2D є видом збоку вищезгаданого пристрою. Оскільки частини, які становлять перетворювач енергії 3 цього винаходу, взаємно перекриваються при перегляді в площині, нижчевикладене пояснення щодо важливих фрагментів наводиться за допомогою використання інших креслень.

[0019] Як показано на фіг. 2 і 3, кожен двонаправлений перемикаючий елемент 31 цього прикладу надається на верхній поверхні модульного комплекту з вхідними і вихідними контактними виводами і проміжним контактним висновком, який є одним з двох проміжних контактних висновків, відповідно, наданих за допомогою двох спарених IGBT. З шести двонаправлених перемикаючих елементів 311-316, показаних на фіг. 3, три розташованих на лівій стороні двонаправлених перемикаючих елемента 311, 313 і 315 мають вхідний контактний висновок на лівому кінці, вихідний контактний висновок на правому кінці і проміжний контактний висновок у середині правій стороні двонаправлених перемикаючих елемента 312, 314 та 316 мають вхідний контактний висновок на правому кінці, вихідний контактний висновок на лівому кінці і проміжний контактний висновок в середині. Хоча контактний висновок затвора кожного двонаправленого перемикаючого елемента 31 монтується на фрагменті, відмінному від модульного комплекту, ілюстрація контактного виведення затвора виключається.

[0020] Як видно з фіг. 2 і 3, шість двонаправлених перемикаючих елементів 311-316 закріплюються на верхній поверхні радіатора 10 допомогою такого засобу з'єднання, як болти і т. п. Як видно з таких креслень, шість двонаправлених перемикаючих елементів 311-316 розміщуються таким чином, що спарені двонаправлені перемикальні елементи 311 і 312, спарені двонаправлені перемикальні елементи 313 і 314 і спарені двонаправлені перемикальні елементи 315 і 316 розміщуються на лівій і на правій стороні, відповідно, відносно осьової лінії CL. Іншими словами, два двонаправлених перемикаючих елемента 311 і 312, два двонаправлених перемикаючих елемента 313 і 314 і два двонаправлених перемикаючих елемента 315 і 316, які спаровуються щодо напрямку, в якому простягаються три контактних виводу (тобто вхідний контактний вив�мента 31, відповідно, розміщуються на лівій і на правій стороні щодо осьової лінії CL. Далі, ця компоновка перефразируется як "розміщення поруч відносно осьової лінії CL або вихідних ліній P і N, кожна з яких з'єднує вихідні контактні висновки". Слід зазначити, що компонування відрізняється від компонування, показаної на фіг. 5, яка описується в подальшому. Додатково слід зазначити, що спарені двонаправлені перемикальні елементи означають пару двонаправлених перемикаючих елементів, які підключаються до ідентичною фазі R, S або T вхідної лінії.

[0021] за Допомогою розміщення спарених двонаправлених перемикаючих елементів 311 і 312, спарених двонаправлених перемикаючих елементів 313 і 314 і спарених двонаправлених перемикаючих елементів 315 і 316 на лівій і на правій стороні, відповідно, відносно осьової лінії CL, як описано вище, можна надавати схему розміщення, в якій вихідні лінії P і N (електричні шини 331 і 332) виходять в одному напрямку з найкоротшою відстанню. Якщо довжина компонування монтажних з'єднань, через яку виводиться високочастотна енергія змінного струму, є великий, на компонування легко оказивством L-компонента може придушуватися. Це придушення є перевагою порівняно з компонуванням іншого прикладу по фіг. 5. Іншими словами, вихідні лінії P і N показують майже прямі лінії до досягнення перетворювача 4.

[0022] Крім того, як згадано вище, контактні висновки, надані на правих кінцях двонаправлених перемикаючих елементів 311, 313 і 315, розміщених на лівій стороні щодо осьової лінії CL, є вихідними контактними виводами, а контактні висновки, надані на їх лівих кінцях, є вхідними контактними виводами. При цьому контактні висновки, надані на лівих кінцях двонаправлених перемикаючих елементів 312, 314 та 316, розміщених на правій стороні щодо осьової лінії CL, є вихідними контактними виводами, а контактні висновки, надані на їх правих кінцях, є вхідними контактними виводами.

[0023] До вхідних контактним висновками, наданими на лівих кінцях двонаправлених перемикаючих елементів 311, 313 і 315, розміщених на лівій стороні щодо осьової лінії CL, підключені вхідні лінії R, S і T однієї групи, ответвленной від вхідних ліній з трифазного джерела 2 електричної енергії змінного струму, причому вхідні лінії R, S і T однієї р�равленних перемикаючих елементів 312, 314 і 416, розміщених на правій стороні щодо осьової лінії CL, підключені вхідні лінії R, S і T іншої групи, ответвленной від вхідних ліній з трифазного джерела 2 електричної енергії змінного струму, причому вхідні лінії R, S і T іншої групи простягаються до осьової лінії CL. Іншими словами, до вхідних контактним висновків двонаправлених перемикаючих елементів 311 і 312 підключена R-фаза, до вхідних контактним висновків двонаправлених перемикаючих елементів 313 і 314, підключена S-фаза, і до вхідних контактним висновків двонаправлених перемикаючих елементів 315 і 316 підключена T-форма. За допомогою завдання напряму, в якому ліві і праві вхідні лінії R, S і T простягаються для з'єднання з вхідними контактними виводами, рівним напрямку до осьової лінії CL, відстань радіатора 10 в напрямку вліво і вправо може бути зменшено порівняно з відстанню для іншого компонування, показаної на фіг. 6.

[0024] У компонуванні по фіг. 1, вхідні лінії R, S і T з трифазного джерела 2 електричної енергії змінного струму до перетворювача енергії 3 розгалужуються у позиції між блоком реакторів 81 фільтра і блоком конденсаторів 82L і 82R фільтра. Тим не менш, може використовуватися модифікація, в котороазом, відповідно, містять реактори 81 фільтра.

[0025] До вихідних контактним висновками, наданими на правих кінцях двонаправлених перемикаючих елементів 311, 313 і 315, розміщених на лівій стороні щодо осьової лінії CL, підключається одна електрична шина 331, яка становить вихідну лінію P перетворювача 3 енергії, а до вихідних контактним висновками, наданими на лівих кінцях двонаправлених перемикаючих елементів 312, 314 та 316, розміщених на правій стороні щодо осьової лінії CL, підключається одна електрична шина 332, яка становить вихідну лінію N перетворювача 3 енергії. Передні кінці цих електричних шин 331 і 332 підключаються до перетворювача 4. Ці електричні шини 331 і 332 і нижчезазначені електричні шини складаються з електропровідного тіла, що має хорошу питому електропровідність, такого як мідь і т. п.

[0026] Вхідні контактні висновки спарених двонаправлених перемикаючих елементів 311 і 312, розміщених на лівій і на правій стороні щодо осьової лінії CL, підключаються через електричну шину 333, вхідні контактні висновки двонаправлених перемикаючих елементів 313 і 314 підключаються через електричну шину 334, і входни� В еквівалентній схемі по фіг. 1, монтажні з'єднання, що відповідають таким електричним шин, зазначаються допомогою ідентичних посилань з номерами. У світлі функції перетворювача 3 енергії ці електричні шини 333-335 не представляють важливість. Таким чином, ці електричні шини можуть виключатися.

[0027] При перегляді при вигляді зверху ці електричні шини 333-335 виконані з можливістю перетинати електричні шини 331 і 332, які становлять вихідні лінії P і N. Тим не менш, як видно з виду збоку по фіг. 3, електричні шини 333-335, які підключають протилежні вхідні контактні висновки, розміщуються в позиції вище електричних шин 331 і 332 вихідних ліній P і N, і в силу цього між ними надається так зване перетин на різних рівнях з тим, щоб не викликати взаємні перешкоди між ними.

[0028] за Допомогою підключення спарених елементів двонаправленого перемикача 311 і 312 розміщених на лівій і на правій стороні щодо осьової лінії CL, спарених двонаправлених перемикаючих елементів 313 і 314 і спарених двонаправлених перемикаючих елементів 315 і 316, конденсатори 82L і 82R фільтра, кожен з яких розміщується між фазами, можуть спільно використовуватися. Іншими словами, � і S-фазою, показаної в правій частині креслення, розміщується конденсатор 824 фільтра, і вхідні контактні висновки двонаправлених перемикаючих елементів 311 і 312, в які вводиться R-фаза, підключаються через електричну шину 333. Відповідно, шум на R-фази трифазного джерела 2 електричної енергії змінного струму фільтрується за допомогою двох конденсаторів 821 і 824 фільтра, які взаємодіють один з одним, і в силу цього ємність кожного конденсатора фільтра може бути задана невеликий, що призводить до того, що розмір кожного конденсатора фільтра може бути заданий невеликим. Також в S-фазі і T-фазі, аналогічне перевага виходить із взаємодії двох конденсаторів фільтра.

[0029] У цьому прикладі, схема 8 фільтра має шість конденсаторів 821-826 фільтра, і, як видно з фіг. 3, вхідні лінії, розміщені на лівій і на правій стороні щодо осьової лінії CL, містять три конденсатора фільтра, відповідно. Розташований на лівій стороні конденсатор 821 фільтра розташовується між R-фазою, що відповідає вхідному контактного висновку двонаправленого перемикаючого елемента 311, та S-фазою. Аналогічно, розташований на лівій стороні конденсатор 822 фільтра розташовується між S-розташований на лівій стороні конденсатор 823 фільтра розташовується між T-фазою, відповідної вхідного контактного висновку двонаправленого перемикаючого елемента 315, і R-фазою. При цьому розташований на правій стороні конденсатор 824 фільтра розташовується між R-фазою, що відповідає вхідному контактного висновку двонаправленого перемикаючого елемента 312, і S-фазою, розташований на правій стороні конденсатор 825 фільтра розташовується між S-фазою, що відповідає вхідному контактного висновку двонаправленого перемикаючого елемента 314, і T-фазою, і розташований на правій стороні конденсатор 826 фільтра розташовується між T-фазою, що відповідає вхідному контактного висновку двонаправленого перемикаючого елемента 316, та R-фазою.

[0030] Як згадано вище, за допомогою розміщення, для шести двонаправлених перемикаючих елементів 311-316, які розміщуються таким чином, що три елемента і інші три елемента розміщуються на лівій і на правій стороні щодо осьової лінії CL, шести конденсаторів 821-826 фільтра таким чином, що три конденсатора і інші три конденсатора, відповідно, розміщуються на лівій і на правій стороні щодо осьової лінії CL, відстань монтажних з'єднань з'єднувального монтажного сої� елементів 311-316 може скорочуватися.

[0031] У цьому прикладі, шість конденсаторів 821-826 фільтра, три конденсатора фільтра і інші три конденсатора фільтра яких розміщуються на лівій і на правій стороні, відповідно, розміщуються за межами області, в якій шість двонаправлених перемикаючих елементів 311-316 розміщуються відносно осьової лінії CL. Зокрема, як показано за допомогою фіг. 2D, конденсатори фільтра закріплюються на верхніх фрагментах електричних шин. Допомогою розміщення конденсаторів 821-826 фільтра за межами області двонаправлених перемикаючих елементів 311-316 відстань у напрямку зліва направо між розташованими на лівій стороні двосторонніми перемикаючими елементами 31L і розташованими на правій стороні двосторонніми перемикаючими елементами 31R може бути задано найкоротшим, і в силу цього відстань у напрямку зліва направо радіатора 10 може задаватися рівним найкоротшому, що призводить до того, що розмір радіатора 10 може бути заданий невеликим порівняно з радіатором, показаним на фіг. 4A, який показує інший приклад.

[0032] Далі описується монтажне стан конденсаторів 821-826 фільтра, які поділяються на дві групи (кожна з яких включає�ьно осьової лінії CL, щодо видів зверху і збоку реального пристрою по фіг. 2.

[0033] Перед його описом описується структура з'єднання електричних шин. Як видно з фіг. 2B, електрична шина 331 є вихідною лінією P, яка з'єднує вихідні контактні висновки двонаправлених перемикаючих елементів 311, 313 і 315 і призводить до перетворювача 4, електрична шина 332 є вихідною лінією N, яка з'єднує вихідні контактні висновки двонаправлених перемикаючих елементів 312, 314 та 316 і призводить до перетворювача 4. Електрична шина 333 являє собою електричну шину для підключення вхідних контактних висновків двонаправлених перемикаючих елементів 311 і 312, і електрична шина 333 має виступаючі фрагменти, протягивающиеся назовні в напрямках вліво і вправо від відповідних вхідних контактних висновків, і виступаючі фрагменти, відповідно, підключаються до електричних шин 336 і 337 для підключення конденсаторів 823 і 826 фільтра (стан з'єднання цих електричних шин з конденсаторами 823 і 826 фільтра зрозуміло з фіг. 2C і 3). Електричні шини 336, 337, відповідно, підключені до протилежних кінцях електричної шини 333, розташовуються під кутом відносно �я являє собою лінію, яка простягається в напрямку вгору і вниз на фіг. 2C.

[0034] Електрична шина 334 являє собою електричну шину для підключення вхідних контактних висновків двонаправлених перемикаючих елементів 313 і 314, і електрична шина 334 має виступаючі фрагменти, протягивающиеся назовні в напрямках вліво і вправо від відповідних вхідних контактних висновків, і виступаючі фрагменти, відповідно, підключаються до електричних шин 338 і 339 для підключення конденсаторів 821, 822, 824 і 825 фільтра (стан з'єднання цих електричних шин з конденсаторами 821, 822, 824 і 825 фільтра зрозуміло з фіг. 2C і 3). Електричні шини 338 і 339, відповідно, підключені до протилежних кінцях електричної шиною 334, простягаються вздовж лінії, яка з'єднує вхідні контактні висновки двонаправлених перемикаючих елементів 311, 313 і 315, яка являє собою лінію, що простягається в напрямку вгору і вниз у верхньому лівому фрагменті по фіг. 2.

[0035] Електрична шина 335 являє собою електричну шину для підключення вхідних контактних висновків двонаправлених перемикаючих елементів 315 і 316, електрична шина 335 має виступаючі фрагменти, протягивающиеся наруЂветственно, підключаються до електричних шин 340 і 341 для підключення конденсаторів 823 і 826 фільтра (стан з'єднання цих електричних шин з конденсаторами 823 і 826 фільтра зрозуміло з фіг. 2C і 3). Електричні шини 340 і 341, відповідно, підключені до протилежних кінцях електричної шиною 335, розташовуються під кутом відносно лінії, яка з'єднує вхідні контактні висновки двонаправлених перемикаючих елементів 311, 313 і 315, яка являє собою лінію, що простягається в напрямку вгору і вниз на фіг. 2C.

[0036] Як видно з фіг. 2D, ці електричні шини 333, 334 і 335 підключаються до вхідних контактним висновків двонаправлених перемикаючих елементів 311-316 через кілька електричних шин 345 і 346 і розміщуються вище електричних шин 331 і 332, які становлять вихідні лінії P і N. Внаслідок цього, електричні шини 333-335 і електричні шини 331 і 332 виконані з можливістю складати перетин на різних рівнях, для цього залишаючи попередньо певний простір між собою, щоб не призводити до взаємних перешкод між собою.

[0037] Як показано за допомогою пунктирних ліній на фіг. 2C, конденсатори 821, 822 та 823 фільтра розміщуються ззовні відносно осьової линишинах трикутника (рівнобедрений трикутник або рівносторонній трикутник є кращим), одна вершина яких спрямована назовні. Допомогою розміщення трьох конденсаторів 821, 822 та 823 фільтра у вершинах трикутника довжина монтажних з'єднань між конденсаторами може бути задана найкоротшою, і в силу цього розмір перетворювача 3 енергії може бути заданий невеликим, і може забезпечуватися синхронізація між конденсаторами. Крім того, внаслідок компонування з одного спрямованої назовні вершиною, баланс монтажного з'єднання конденсаторів поліпшується в порівнянні з компонуванням, в якій вершина спрямована всередину, і відстані до відповідних шин електричних 333, 334 і 335 можуть бути скорочені. Електричні шини 336, 340 або електричні шини 337 і 341, які підключаються до конденсатора 823 або 826 фільтра, відповідно, розташовуються під кутом один до одного, щоб скорочувати відстань між ними. У цій компонуванні, відстані від конденсатора 823 або 826 фільтра до відповідних шин електричних 333 335 можуть суттєво скорочуватися, і за рахунок цього забезпечується вирівнювання довжин монтажних з'єднань між конденсаторами. Крім того, внаслідок компонування, в якій електричні шини 338 і 339 виконані з можливістю йти в напрямі, перпендикулярному подовжньому нап�розмірів, і в силу цього може бути підвищена ступінь свободи в розпорядженні конденсаторів.

[0038] Конденсатор 821 фільтра, розташований між R-фазою і S-фазою, монтується на верхній поверхні електричної шиною 342, і конденсатор 822 фільтра, розташований між S-фазою і T-фазою монтується на верхній поверхні електричної шиною 343. Ці дві електричні шини 342 та 343 підключаються при розташуванні під кутом відносно лінії, яка з'єднує вхідні контактні висновки двонаправлених перемикаючих елементів 311, 313 і 315, яка являє собою лінію, що простягається в напрямку вгору і вниз на фіг. 2C. Крім того, ці дві електричні шини 342 та 343 підключаються до електричних шин 333, 342 і 335 при рознесення між лінією, що з'єднує вхідні контактні висновки двонаправлених перемикаючих елементів 311, 313 і 315, яка являє собою лінію, що простягається в напрямку вгору і вниз на фіг. 2C. Слід зазначити, що конденсатори 824 і 825 фільтра, змонтовані на правій стороні осьової лінії CL, розміщуються симетрично відносно конденсаторів 821 і 822 фільтра відносно осьової лінії CL.

[0039] за Допомогою розміщення електричних шин 342 та 343 таким чином, що ці ел�унаправленних перемикаючих елементів 311, 313 і 315, синхронізація між конденсаторами 821, 822 та 823 фільтра забезпечуватися, оскільки відстань монтажних з'єднань між конденсаторами фільтра може точно вирівнюватися по відстані монтажних з'єднань конденсатора 823 фільтра, розташованого між R-фазою і T-фазою. Крім того, за допомогою розміщення електричних шин 342 та 343 таким чином, що ці електричні шини розподілені по лінії, яка з'єднує вхідні контактні висновки двонаправлених перемикаючих елементів 311, 313 і 315, відстань з'єднання між конденсаторами 821 і 822 фільтра і електричними шинами 333, 334 і 335 може скорочуватися, і за рахунок цього розмір перетворювача 3 енергії може бути заданий невеликим. Крім того, за допомогою розміщення конденсаторів 821-826 фільтра на верхніх поверхнях електричних шин, тобто за допомогою розміщення конденсаторів 821-826 фільтра на протилежній стороні двонаправлених перемикаючих елементів 311-316 щодо електричних шин, ступінь свободи в конструктивній схемі розміщення конденсаторів 821-826 фільтра збільшується.

[0040] Конденсатор 823 фільтра, розташований між R-фазою і T-фазою, монтується на верхній поверхні електричної шиною 344, розташованої між элексоединяет вхідні контактні висновки двонаправлених перемикаючих елементів 311, 313 і 315.

[0041] Далі описується проілюстрований монтаж трьох діодів і одного демпфуючого конденсатора, які складають одну демпфуючу схему 32, показану на фіг. 1. Як показано на фіг. 1, демпфуюча схема 321, наприклад, двонаправленого перемикаючого елемента 311 має один контактний висновок, підключений до вхідного контактного висновку двонаправленого перемикаючого контактного виведення 311, інший контактний висновок, підключений до контактного проміжного висновку двонаправленого перемикаючого елемента 311, та ще один інший контактний висновок, підключений до вихідного контактного висновку двонаправленого перемикаючого елемента 311. Відповідно, як слід розуміти з фіг. 2C і 2D, три діода кріпляться і підключаються до кріпильних скоб 351-356, які складаються з електропровідного тіла, підключеного до контактного проміжного висновку між кожним двонаправленим перемикаючим елементом 31L і відповідним двонаправленим перемикаючим елементом 31R. На фіг. 2D показана тільки кріпильна скоба 355.

[0042] У цьому прикладі, електролітичний конденсатор щодо великого розміру використовується в якості демпфуючого конденсатора, і електролітичний конденсатор оті демпфуючих схем 321-326. Для підключення демпфуючого конденсатора 327 і трьох діодів, надаються електричні шини 347 і 348, які розміщуються між електричними шинами 331 і 332 і простягаються в напрямку, ідентичному напрямку цих електричних шин 331 і 332, причому електричні шини 331 і 332 становлять вихідні лінії P і N.

[0043] Як видно з фіг. 2D і 3, дві електричні шини 347 і 348, підключені до демпфирующему конденсатору 327, закріплюються в позиції, яка вище електричних шин 331 і 332, які становлять вихідні лінії P і N, але нижче електричних шин 333, 334 і 335. Слід зазначити, що ці дві електричні шини 347 і 348 підтримуються на радіаторі 10 або на підставі (не показано), відмінному від радіатора. Для недопущення короткого замикання з електричними шинами 333, 334 і 335 зовнішні поверхні шин електричних 347 і 348 можуть покриватися ізоляційним матеріалом.

[0044] Компонування електричних шин 347 і 348 щодо електричних шин 331 і 332, які становлять вихідні лінії P і N і демпфуючий конденсатор 327, полягає в наступному. Іншими словами, за допомогою розміщення електричних шин 347 і 348 між електричними шинами 331 і 332, може скорочуватися як відстань монтажних з'єднань до вихідних линийния електричних шин 347 і 348 вище електричних шин 331 і 332, можна скорочувати відстань від діодів кожної з демпфуючих схем 321-326.

[0045] Згідно з вищезгаданим варіанту здійснення, виходять наступні переваги.

1) У цьому прикладі, для шести двонаправлених перемикаючих елементів 311-316, які розміщуються таким чином, що три елемента і інші три елемента розміщуються на лівій і на правій стороні щодо осьової лінії CL, шість конденсаторів 821-825 фільтра розміщуються таким чином, що три конденсатора і інші три конденсатора, відповідно, розміщуються на лівій і на правій стороні щодо осьової лінії CL, так що відстань монтажних з'єднань з'єднувального монтажного з'єднання між кожним з конденсаторів 821-823 фільтра і відповідним одним з двонаправлених перемикаючих елементів 311-316 може скорочуватися.

[0046] 2) У цьому прикладі, оскільки спарені двонаправлені перемикальні елементи 311 і 312, спарені двонаправлені перемикальні елементи 313 і 314 і спарені двонаправлені перемикальні елементи 315 і 316 розміщуються на лівій і на правій стороні, відповідно, відносно осьової лінії CL, можна надавати схему розміщення, в якій вихідні лінії Ри монтажних з'єднань, через яку виводиться високочастотна енергія змінного струму, є великий, на компонування легко чинить вплив L-компонент. Тим не менш, у компонуванні монтажних з'єднань згідно винаходу, вплив за допомогою L-компонента може придушуватися.

[0047] 3) У цьому прикладі, шість конденсаторів 821-826 фільтра, три конденсатора фільтра і інші три конденсатора фільтра яких розміщуються на лівій і на правій стороні, відповідно, розміщуються за межами області, в якій шість двонаправлених перемикаючих елементів 311-316 розміщуються відносно осьової лінії CL. Таким чином, відстань у напрямку вліво і вправо між розташованими на лівій стороні двосторонніми перемикаючими елементами 31L і розташованими на правій стороні двосторонніми перемикаючими елементами 31R може бути задано найкоротшим. Відповідно, відстань у напрямку вліво і вправо радіатора 10 може задаватися рівним найкоротшому, що призводить до того, що розмір радіатора 10 може бути зменшений.

[0048] 4) У цьому прикладі, вхідні контактні висновки спарених двонаправлених перемикаючих елементів 311 і 312, вхідні контактні висновки спарених двонаправлених перемикаючих елемен�мещаются на лівій і на правій стороні щодо осьової лінії CL, підключаються через відповідні електричні шини 333, 334 і 335. Відповідно, конденсатори 82L і 82R фільтра, розташовані між фазами, можуть бути спільно використані. Таким чином, ємність кожного конденсатора фільтра може бути задана невеликий, що призводить до того, що розмір кожного конденсатора фільтра може бути заданий невеликим.

[0049] 5) У цьому прикладі, оскільки напрям, в якому ліві і праві вхідні лінії R, S і T простягаються для з'єднання з двонаправленими перемикаючими елементами 31L і 31R, задається рівним напрямку до осьової лінії CL, відстань радіатора 10 в напрямку вліво і вправо може бути задано невеликим.

[0050] 6) У цьому прикладі, конденсатори 821-826 фільтра розміщуються на верхніх поверхнях електричних шин, тобто конденсатори 821-826 фільтра розміщуються на протилежній стороні двонаправлених перемикаючих елементів 311-316 щодо електричних шин, ступінь свободи в конструктивній схемі розміщення конденсаторів 821-826 фільтра підвищується.

[0051] 7) У цьому прикладі, компонування електричних шин 347 і 348 щодо електричних шин 331 і 332, які становлять вихідні лінії P і N і демпфуючий конденсатор 327, здійснюється таким чином, чте монтажних з'єднань до вихідних ліній P і N, так і відстань монтажних з'єднань до демпфуючого конденсатора 327.

[0052] 8) У цьому прикладі, оскільки електричні шини 347 і 348 розміщуються вище електричних шин 331 і 332, можна скорочувати відстань від діодів кожної з демпфуючих схем 321-326.

[0053] 9) У цьому прикладі, оскільки три конденсатора 821, 822 та 823 фільтра розміщуються у вершинах трикутника, довжина монтажних з'єднань між конденсаторами може бути задана найкоротшою, і за рахунок цього розмір перетворювача 3 енергії може бути заданий невеликим, і може забезпечуватися синхронізація між конденсаторами.

[0054] 10) В цьому прикладі, оскільки вершина трикутника, в якому розміщується з трьох конденсаторів фільтра, спрямована назовні, баланс монтажного з'єднання конденсаторів поліпшується в порівнянні з компонуванням, в якій вершина спрямована всередину, і відстані до шин електричних 333, 334 і 335 можуть скорочуватися.

[0055] 11) У цьому прикладі, оскільки електричні шини 342 та 343 виконані з можливістю розташовуватися під кутом відносно лінії, яка з'єднує вхідні контактні висновки двонаправлених перемикаючих елементів 311, 313 і 315, відстань монтажних з'єднань між конденсаторами фільтра може точно виравниваттственно, може забезпечуватися синхронізація між конденсаторами 821, 822 та 823 фільтра.

[0056] 12) У цьому прикладі, оскільки електричні шини 342 та 343 виконані з можливістю розподілятися по лінії, яка з'єднує вхідні контактні висновки двонаправлених перемикаючих елементів 311, 313 і 315, відстань з'єднання між конденсаторами 821 і 822 фільтра і електричними шинами 333, 334 і 335 може скорочуватися, і за рахунок цього розмір перетворювача 3 енергії може бути заданий невеликим.

[0057] Інші варіанти здійснення

Даний винахід має модифікації та варіанти здійснення, відмінні від вищевказаного варіанту здійснення. Далі пояснюються модифікації винаходу. Даний винахід не обмежена вищевказаним варіантом здійснення і нижченаведеними варіантами здійснення. Далі частині, ідентичні частинам, описаним у вищевказаному варіанті здійснення, зазначаються допомогою ідентичних посилань з номерами, та пояснення щодо ідентичних частин належним чином виключається.

[0058] У вищезазначеному варіанті здійснення, як показано на фіг. 3, три розташованих на лівій стороні конденсатора 82L фільтру і три розташованих на правій стороні конденсатора 8�мованих перемикаючих елементів 312, 314 та 316, відповідно, відносно осьової лінії CL. Тим не менш, як видно з фіг. 4A та 4B, три розташованих на лівій стороні конденсатора фільтру і три розташованих на правій стороні конденсатора можуть розміщуватися між областю розташованих на лівій стороні двонаправлених перемикаючих елементів 311, 313 і 315 і областю розташованих на правій стороні двонаправлених перемикаючих елементів 312, 314 та 316 відносно осьової лінії CL.

[0059] У вищезазначеному варіанті здійснення, як показано на фіг. 3, шість двонаправлених перемикаючих елементів 311-316 розміщуються таким чином, що двонаправлені перемикальні елементи 311, 313 і 315 і двонаправлені перемикальні елементи 312, 314 та 316 розміщуються на лівій і на правій стороні, відповідно, відносно осьової лінії CL. Тим не менш, як показано на фіг. 5, двонаправлені перемикальні елементи 311, 313 і 315 і двонаправлені перемикальні елементи 312, 314 та 316 можуть розміщуватися вздовж осьової лінії CL.

[0060] У вищезазначеному варіанті здійснення, як показано на фіг. 3, шість двонаправлених перемикаючих елементів 311-316 розміщуються таким чином, що двонаправлені перемикальні елементи 311, 313 і 315 і двонаправлені перемикаючі е CL, вхідні і вихідні контактні висновки розташованих на лівій стороні двонаправлених перемикаючих елементів і вхідні і вихідні контактні висновки розташованих на правій стороні двонаправлених перемикаючих елементів розміщуються у осьової симетрії відносно осьової лінії CL. Тим не менш, як показано на фіг. 6, може використовуватися компонування, в якій двонаправлені перемикальні елементи 311, 313 і 315 і двонаправлені перемикальні елементи 312, 314 та 316 розміщуються на лівій і на правій стороні щодо осьової лінії CL, і вхідні і вихідні контактні висновки розташованих на лівій стороні двонаправлених перемикаючих елементів і вхідні і вихідні контактні висновки розташованих на правій стороні двонаправлених перемикаючих елементів розміщуються таким же чином. У цьому випадку, вхідні лінії R, S і T здвоєною системи підключаються до вхідних контактним висновків ліво - і розташованих на правій стороні двонаправлених перемикаючих елементів при проходженні в ідентичному напрямку (у напрямку зліва направо проиллюстрированном прикладі).

[0061] У вищезазначеному варіанті здійснення, як показано на фіг. 3, конденсатори 821-826 фільтра розміщуються між фа 311-316. Тим не менш, як показано на фіг. 7, може використовуватися компонування, в якій конденсатори 821-826 фільтра розміщуються між фазами таким чином, що кілька (два в проиллюстрированном прикладі) конденсаторів 821-826 фільтра підключаються до кожного з шести двонаправлених перемикаючих елементів 311-316.

[0062] В цьому випадку, конденсатори фільтра можуть розміщуватися в центрі перетворювача 3 енергії, як показано на фіг. 8, або за межами перетворювача 3 енергії, як показано на фіг. 9. Як слід розуміти з фіг. 8, коли конденсатори фільтра розміщуються в центрі перетворювача 3 енергії, порожні простору можуть використовуватися, так що розмір перетворювача 3 енергії може бути заданий максимально невеликим.

[0063] Вищевказані двонаправлені перемикальні елементи 311, 313 і 315 відповідають першим перемикаючим елементів у формулі винаходу, вищевказані двонаправлені перемикальні елементи 312, 314 та 316 відповідають другим перемикаючим елементів у формулі винаходу, вищевказаний перетворювач енергії 3 відповідає схемі перетворювача у формулі винаходу, вищевказані конденсатори 821-826 і 831-836 конденсаторів у формулі винаходу, і вищевказані электрическ�посередньо перетворює енергію багатофазного змінного струму в енергію змінного струму, причому перетворювач енергії містить:
- схему перетворювача, що включає в себе безліч перемикаючих елементів, які підключаються до кожної фази енергії багатофазного змінного струму, з тим щоб забезпечувати перемикання для включення двобічної токонесущей здібності;
- щонайменше, три конденсатора, підключені до схеми перетворювача,
- при цьому:
- безліч перемикаючих елементів розміщуються поряд таким чином, що відповідні вхідні контактні висновки безлічі перемикаючих елементів утворюють лінію, і відповідні вихідні контактні висновки безлічі перемикаючих елементів утворюють іншу лінію;
- три конденсатора, відповідно, розміщуються у вершинах трикутника на площині, яка є паралельною з монтажною поверхнею частини, на якій фактично монтуються перемикальні елементи;
- два з трьох конденсаторів поміщаються поруч при розміщенні вздовж напрямку компонування вхідних і вихідних контактних виводів, а залишився один з трьох конденсаторів розміщується зовні щодо двох конденсаторів щодо позиції вихідних контактних висновків.

2. Перетворювач енергії за п. 1, в якому ка�навідується на практиці до перемикаючим елементів, і зовнішні сполучні контактні висновки кожного з двох конденсаторів виконані з можливістю поміщати між ними лінію, яка підключає безліч вхідних контактних висновків, що розміщуються в лінію.

3. Перетворювач енергії за п. 2, в якому зовнішні сполучні контактні висновки залишився одного конденсатора розміщуються на лінії, яка є паралельною з напрямком перегляду контактних висновків.

4. Перетворювач енергії за п. 1, додатково містить:
- три електричні шини, які розміщуються поруч і йдуть назовні, відповідно, з трьох перемикаючих елементів, що розміщуються поруч,
- при цьому перші і другі конденсатори з трьох конденсаторів розміщуються між центральною однієї з трьох електричних шин і однією з зовнішніх двох з трьох електричних шин і між центральною однієї з трьох електричних шин і інший із зовнішніх двох з трьох електричних шин та
- третій конденсатор з трьох конденсаторів розміщується між зовнішніми двома з трьох електричних шин, причому третій конденсатор розміщується зовні відносно першого і другого конденсаторів відносно позиції, в якій містяться вихідні контактні висновки.

5. Преобразов� другі і треті конденсатори розміщуються над цими електричними шинами.

6. Перетворювач енергії за п. 1, в якому, щонайменше, одна частина трикутника перекривається з перемикаючими елементами при перегляді в площині.



 

Схожі патенти:

Пристрій перетворення енергії

Розкрито пристрій (3) перетворення енергії для перетворення енергії багатофазного змінного струму безпосередньо в енергію змінного струму. Схема перетворення включає в себе безліч перших перемикаючих пристроїв (311, 313, 315) і безліч друге перемикаючих пристроїв (312, 314, 316), сполучених, відповідно, з фазами R, S, T енергії багатофазного змінного струму і виконаних з можливістю забезпечувати операцію електричного перемикання в обох напрямках. Вихідні лінії (331, 332), сформовані за допомогою пари електричних шин, з'єднуються зі схемою перетворення. Перші перемикаючі пристрої і другі перемикаючі пристрої розміщуються таким чином, що вихідні контактні висновки розміщуються в ряд. Вихідні лінії (331, 332) з'єднуються з вихідними контактними виводами і подовжуються прямолінійно в одному напрямку. Технічний результат - зменшення довжини вихідної лінії. 6 з.п. ф-ли, 13 іл.

Пристрій перетворення потужності

Забезпечений перетворювач (3) потужності, який безпосередньо перетворює потужність багатофазного змінного струму потужність змінного струму. Схема перетворювача має безліч перших перемикаючих елементів (311, 313 і 315), які підключені до кожної фази (R, S або Т) потужності багатофазного змінного струму, щоб забезпечувати перемикання для включення переносу струму в двох напрямках, і безліч друге перемикаючих елементів (312, 314 та 316), які підключені до кожної фази, щоб забезпечувати перемикання для включення переносу струму в двох напрямках. Схема перетворювача містить вхідні лінії (R, S і Т), підключені до кожного вхідного терміналу, і вихідні лінії (Р і N), підключені до кожного вихідного терміналу. Частина розводки (347, 348) схеми (32) захисту розташована між вихідними лініями (Р, N). Технічний результат - відстань між схемою розводки (32) захисту і перемикаючим елементом може бути скорочено. 1 н. і 4 з.п. ф-ли, 13 іл.

Пристрій перетворення енергії

Пристрій перетворення енергії для перетворення енергії багатофазного змінного струму безпосередньо в енергію змінного струму. Схема перетворення включає в себе безліч перших перемикаючих пристроїв (311, 313, 315) і безліч друге перемикаючих пристроїв (312, 314, 316), з'єднаних відповідно з фазами R, S, T енергії багатофазного змінного струму і виконаних з можливістю забезпечувати операцію електричного перемикання в обох напрямках. Передбачено безліч конденсаторів (821-826), сполучених зі схемою перетворення. Щонайменше один з конденсаторів забезпечений для кожного з перших перемикаючих пристроїв і друге перемикаючих пристроїв між двома з фаз енергії багатофазного змінного струму. Технічний результат - можна зменшувати відстань межз'єднань між конденсатором і перемикаючими пристроями. 4 з.п.ф-ли, 13 іл.

Прямий перетворювач і система з таким прямим перетворювачем

Винахід відноситься до області електротехніки і може бути використане для перетворення змінної напруги чи струму в змінну напругу або струм без проміжного пеобразования в постійну напругу або струм. Технічним результатом є забезпечення довільного і безперервного регулювання проходження струму від вхідної фазної виводу до вихідних фазним висновків прямого перетворювача. Прямий перетворювач (1) забезпечений n вхідними фазними висновками (U1, V1, W1) і p вихідними фазними висновками (U2, V2, W2), де n≥2 і p≥2, n·p двополюсного комутаційними елементами (2) для перемикання, щонайменше, одного позитивного і, щонайменше, одного негативного напруги між полюсами. Кожен вихідний фазний висновок (U2, V2, W2) послідовно з'єднаний з кожним вхідним фазним висновком (U1, V1, W1) через один комутаційний елемент (2). Для забезпечення довільного і безперервного регулювання проходження струму від вхідної фазної виводу до вихідного фазному висновку прямого перетворювача і для обміну електричною енергією між двополюсного комутаційними елементами в кожне послідовне з'єднання включена щонайменше одна індуктивність (3). 2 н. і 18 з.п. ф-ли, 16 іл.

Вольтододаточного пристрій для трифазної лінії електропередачі

Винахід відноситься до електротехніки. Вольтододаточного пристрій складається з введеного в розрив цієї лінії електронного загороджувача зворотного струму, встановленого на опорі лінії електропередач, в провідниках якої напруга відповідає допустимому нижньої межі 198 В по кожній фазі, і з комутованого накопичувача електроенергії, встановленого на кінцевій опорі лінії електропередачі. При цьому пропускання струму через електронний загороджувач зворотного струму та накопичення енергії в комутованому накопичувачі відбувається в першій і третій чвертях періодів гармонійної напруги мережі, а розряд накопичують енергію елементів в навантаження кінцевої частини лінії електропередачі здійснюється з деякою тимчасовою затримкою в другій і четвертій чвертях періодів напруги мережі. Комутований накопичувач електроенергії зібраний за мостовою схемою з двох паралельно з'єднаних з провідниками мережі - фазним і нульовим - ланцюгів з послідовно включених накопичувальної LC-лінії затримки і двонаправленого транзисторного комутатора. Вільні кінці накопичувальних LC-ліній затримки в цих ланцюгах підключені відповідно до фазному і нульовому провідникам мережі, а в диагонадержки у другій і четвертій чвертях періодів напруги і їх розряд в навантаження кінцевої зони лінії електропередачі. Причому управління роботою двосторонніми транзисторними комутаторами мостової схеми, її сімістором і коммутирующими транзисторами електронного загороджувача зворотного струму здійснюється з блоку управління транзисторами і сімістором. Технічний результат полягає в підвищенні якості електроенергії. 1 з.п. ф-ли, 7 іл.

Частотно-широтно-імпульсний регулятор змінної напруги з симметрированной навантаженням

Винахід відноситься до силової перетворювальної техніки і може використовуватися в регулятори температури

Спосіб скалярного керування (3×3)-фазним матричним перетворювачем частоти

Винахід відноситься до області електротехніки і може бути використане в частотнорегулируемом електроприводі

Багатозонний частотно-широтно-імпульсний регулятор змінної напруги

Винахід відноситься до галузі перетворювальної техніки і може бути використаний, наприклад, в електронагрівальних системах
Up!