ES2305908T3 - Circuito convertidor con dos convertidores parciales. - Google Patents

Circuito convertidor con dos convertidores parciales. Download PDF

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ES2305908T3 ES04820375T ES04820375T ES2305908T3 ES 2305908 T3 ES2305908 T3 ES 2305908T3 ES 04820375 T ES04820375 T ES 04820375T ES 04820375 T ES04820375 T ES 04820375T ES 2305908 T3 ES2305908 T3 ES 2305908T3
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Srinivas Ponnaluri
Jurgen Steinke
Peter Steimer
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Abstract

Un circuito convertidor con un primer y un segundo convertidor parcial (1, 2), donde cada convertidor parcial (1, 2) comprende un circuito de tensión continua (3) y respectivamente una fase de convertidor parcial (u1, v1, w1) del primer convertidor parcial (1) está unida con respectivamente una fase de convertidor parcial (u2, v2, w2) del segundo convertidor parcial 2 y con un transformador (4), donde los arrollamientos secundarios (6) del transformador (4) están unidos con las fases de convertidor parcial unidas (u1, v1, w1, u2, v2, w2) del primer y del segundo convertidor parcial (1, 2) y respectivamente un arrollamiento secundario (6) se conecta en serie en cada unión de una fase de convertidor parcial (u1, v1, w1) del primer convertidor parcial (1) con una fase de convertidor parcial (u2, v2, w2) del segundo convertidor parcial (2), caracterizado porque cada arrollamiento secundario (6) está formado por dos arrollamientos parciales unidos entre sí en serie, donde el punto de unión de los dos arrollamientos parciales forma una conexión de punto central (16), y respectivamente dos condensadores de filtro (8) unidos entre sí en serie se conectan en paralelo con cada arrollamiento secundario (6).

Description

Circuito convertidor con dos convertidores parciales.
Campo técnico
La invención se refiere al ámbito de la electrónica de potencia. Parte de un circuito convertidor de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación independiente.
Estado de la técnica
Actualmente se utilizan en muchas aplicaciones circuitos convertidores de tensión de alta potencia. Un circuito convertidor de este tipo comprende para ello, a modo de ejemplo, dos convertidores parciales, comprendiendo cada convertidor parcial un circuito de tensión continua, que está formado por un condensador. Adicionalmente, cada convertidor parcial comprende conmutadores semiconductores de potencia, que habitualmente están conmutados de tal forma que se pueden conectar dos niveles de tensión de conmutación, de hecho, la tensión de circuito de frecuencia intermedia positiva y la tensión de circuito de frecuencia intermedia negativa, a las fases de convertidor parcial del correspondiente convertidor parcial. Cada convertidor parcial comprende habitualmente tres fases de convertidor parcial, donde respectivamente una fase de convertidor parcial del primer convertidor parcial está unida con respectivamente una fase de convertidor parcial del segundo convertidor parcial. El circuito convertidor trifásico habitual que se ha mencionado anteriormente se muestra en la Figura 1a. De acuerdo con la Figura 1a se proporciona adicionalmente un transformador trifásico, donde los arrollamientos secundarios del transformador están unidos con las fases de convertidor parcial unidas del primer y segundo convertidor parcial. En el circuito convertidor mostrado en la Figura 1a, respectivamente una primera conexión de cada arrollamiento secundario está unida con respectivamente una unión de dos fases de convertidor parcial. Las respectivas segundas conexiones de los arrollamiento secundarios están conectadas hasta una conexión en estrella habitual. Los arrollamientos primarios también están conectados de acuerdo con la Figura 1a hasta una conexión en estrella habitual. Para el accionamiento del circuito convertidor se proporciona en cada fase de convertidor parcial del primer y del segundo convertidor parcial una inductividad, que sirve para la generación de una tensión de fase en el sentido más amplio sinusoidal de la fase de convertidor parcial perteneciente del respectivo convertidor parcial. Además de esto, los conmutadores semiconductores del primer y del segundo convertidor parcial se controlan para el funcionamiento del circuito convertidor con señales de conmutación con una frecuencia de conmutación predeterminada, teniendo las señales de conmutación del primer convertidor parcial un desplazamiento de fase de 180º con respecto a las señales de conmutación del segundo convertidor parcial. En la Figura 1b se muestra un desarrollo en el tiempo típico de las corrientes de salida del circuito convertidor de acuerdo con la Figura 1a, a modo de ejemplo, en el lado primario del transformador. Adicionalmente se representa la Figura 1c un espectro de frecuencias de una corriente de salida de este tipo de acuerdo con la Figura 1b. Adicionalmente se muestra en la Figura 1d un desarrollo en el tiempo típico de las tensiones de salida del circuito convertidor de acuerdo con la Figura 1a, a modo de ejemplo, en el lado primario del transformador. Finalmente, la Figura 1e muestra un espectro de frecuencias de una tensión de salida de este tipo de acuerdo con la Figura 1d.
Se describen otros circuitos convertidores habituales en el documento US 6.233.996 B1, en el documento EP 0 440 988 A1 y en el documento EP 0 584 660 A2.
En un circuito convertidor habitual de acuerdo con la Figura 1a es problemático que, debido al circuito, es decir, que respectivamente una conexión de cada arrollamiento secundario está unida con respectivamente una unión de dos fases de convertidor parcial, se presenta una gran parte de amplitud con respecto a la frecuencia de conmutación y sus múltiplos impares tanto en las corrientes de salida de acuerdo con la Figura 1b y la Figura 1c como en las tensiones de salida de acuerdo con la Figura 1d y la Figura 1e durante el funcionamiento del circuito convertidor de acuerdo con la Figura 1a. Estas grandes cantidades de amplitud son en gran medida indeseables, a modo de ejemplo, durante la conexión del circuito convertidor mediante el transformador a una red de suministro eléctrico. Se proporciona un condensador de filtro unido respectivamente con la primera conexión de cada arrollamiento secundario, que forma junto con la inductividad de cada fase del primer y del segundo convertidor parcial un circuito de resonancia y puede provocar una disminución parcial de la parte de amplitud con respecto a la frecuencia de conmutación tanto en las corrientes de salida como en las tensiones de salida. Sin embargo, tales condensadores de filtro y las inductividades, para provocar una disminución más o menos razonable de la parte de amplitud con respecto a la frecuencia de conmutación en las corrientes de salida y en las tensiones de salida, con respecto a sus valores de capacidad e inductividad se tienen que diseñar grandes, de este modo presentan un gran tamaño de construcción y un gran peso, por este motivo necesitan correspondientemente mucho espacio y, por tanto, en u conjunto son muy caros. Además, la construcción del circuito convertidor y el mantenimiento necesario del circuito convertidor se complican por tales inductividades y condensadores de filtro diseñados con u gran tamaño, por lo que se producen costes adicionales.
Representación de la invención
Por lo tanto, es objetivo de la invención indicar un circuito convertidor en el que prácticamente no se presentan partes de amplitud con respecto a la frecuencia de conmutación del circuito convertidor durante su funcionamiento en las corrientes de salida del circuito convertidor y en las tensiones de salida del circuito convertidor. Este objetivo se resuelve mediante las características de la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes indican perfeccionamientos ventajosos de la invención.
El circuito convertidor de acuerdo con la invención comprende un primer y un segundo convertidor parcial, donde cada convertidor parcial comprende un circuito de tensión continua y respectivamente una fase del convertidor parcial del primer convertidor parcial está unida con respectivamente una fase de convertidor parcial del segundo convertidor parcial. Adicionalmente, el circuito convertidor de acuerdo con la invención comprende un transformador, donde los arrollamientos secundarios del transformador están unidos con las fases de convertidor parcial unidas del primer y del segundo convertidor parcial. Adicionalmente se conecta respectivamente un arrollamiento secundario en serie en cada unión de una fase de convertidor parcial del primer convertidor parcial con una fase de convertidor parcial del segundo convertidor parcial. De acuerdo con la invención, cada arrollamiento secundario está formado por dos arrollamientos parciales unidos entre sí en serie, donde el punto de unión de los dos arrollamientos parciales forma una conexión de punto central. Adicionalmente se conectan en paralelo a cada arrollamiento secundario respectivamente dos condensadores de filtro unidos entre sí en serie. Esta conexión respectiva de un arrollamiento secundario formado por los arrollamientos parciales provoca de forma ventajosa una fuerte disminución de las partes de amplitud con respecto a la frecuencia de conmutación del circuito convertidor durante su funcionamiento en corrientes de salida y en tensiones de salida del circuito convertidor, de tal forma que estas partes de amplitud, en comparación con los circuitos convertidores habituales, prácticamente no aparecen. Adicionalmente se pueden disminuir también en gran medida las partes de amplitud con respecto a múltiplos impares de la frecuencia de conmutación por la conexión respectiva de un arrollamiento secundario de forma ventajosa, de tal forma que también estas partes de amplitud están en gran medida suprimidas. Una red de suministro eléctrico unida normalmente con el circuito convertidor por el transformador, de este modo, no se carga de forma significativa o solamente de forma muy reducida por partes de amplitud con respecto a la frecuencia de conmutación y sus múltiplos impares. Adicionalmente, respectivamente uno de los arrollamientos parciales de un arrollamiento secundario forma junto con uno de los condensadores de filtro asignados un circuito de resonancia, que sirve de forma ventajosa a la disminución adicional de las partes de amplitud con respecto a la frecuencia de conmutación y sus múltiplos impares en corrientes de salida y en tensiones de salida del circuito convertidor. Globalmente, de este modo se puede aumentar de forma significativa la disponibilidad del circuito convertidor.
Además se indica un dispositivo acumulador de energía con una primera y una segunda fuente de tensión, en el que se proporciona el circuito convertidor de acuerdo con la invención y el circuito de tensión continua del primer convertidor parcial está unido con la primera fuente de tensión y el circuito de tensión continua del segundo convertidor parcial está unido con la segunda fuente de tensión. Además de las ventajas que ya se han mencionado en el circuito convertidor de acuerdo con la invención se puede realizar el dispositivo acumulador de energía por el uso del circuito convertidor de acuerdo con la invención de forma particularmente sencilla y con ahorro de espacio con respecto a su construcción.
Por lo demás se indica un sistema de accionamiento con un primer y un segundo convertidor de accionamiento, que están unidos con una máquina eléctrica rotatoria y en el que se proporciona el circuito convertidor de acuerdo con la invención. El circuito de tensión continua del primer convertidor parcial está unido con el primer convertidor de accionamiento y el circuito de tensión continua del segundo convertidor parcial está unido con el segundo convertidor de accionamiento. Adicionalmente a las ventajas que ya se han mencionado en el circuito convertidor de acuerdo con la invención también se puede realizar un sistema de accionamiento de ese tipo por el uso del circuito convertidor de acuerdo con la invención de forma particularmente sencilla y con ahorro de espacio con respecto a su construcción.
Por lo demás se indica un sistema convertidor con un primer y un segundo convertidor de carga para el suministro de una carga eléctrica, en el que se proporciona el circuito convertidor de acuerdo con la invención y el circuito de tensión continua del primer convertidor parcial está unido con el primer convertidor de carga y el circuito de tensión continua del segundo convertidor parcial está unido con el segundo convertidor de carga. Además de las ventajas que ya se han mencionado en el circuito convertidor de acuerdo con la invención también se puede realizar un sistema convertidor de este tipo por el uso del circuito convertidor de acuerdo con la invención de forma particularmente sencilla y con ahorro de espacio con respecto a su construcción.
Estos y otros objetivos, ventajas y características de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de realizaciones preferidas de la invención junto con el dibujo.
Breve descripción de los dibujos
Se muestra:
En la Figura 1a, una realización habitual de un circuito convertidor,
En la Figura 1b, un desarrollo en el tiempo típico de las corrientes de salida del circuito convertidor de acuerdo con la Figura 1a en el lado primario del transformador,
En la Figura 1c, un espectro de frecuencias típico de una corriente de salida de acuerdo con la Figura 1b,
En la Figura 1d, un desarrollo en el tiempo típico de las tensiones de salida del circuito convertidor de acuerdo con la Figura 1a en el lado primario del transformador,
En la Figura 1e, un espectro de frecuencias típico de una tensión de salida de acuerdo con la Figura 1d,
En la Figura 2a, una primera realización de un circuito convertidor de acuerdo con la invención,
En la Figura 2b, un desarrollo en el tiempo de las corrientes de salida del circuito convertidor de acuerdo con la Figura 2a en el lado primario del transformador,
En la Figura 2c, el espectro de frecuencias de una corriente de salida de acuerdo con la Figura 2b,
En la Figura 2d, un desarrollo en el tiempo de las tensiones de salida del circuito convertidor de acuerdo con la Figura 2a en el lado primario del transformador,
En la Figura 2e, el espectro de frecuencias de una tensión de salida de acuerdo con la Figura 2d,
En la Figura 3, una segunda realización del circuito convertidor de acuerdo con la invención,
En la Figura 4, una tercera realización del circuito convertidor de acuerdo con la invención,
En la Figura 5, una realización de un dispositivo acumulador de energía de acuerdo con la invención,
En la Figura 6, una realización de un sistema de accionamiento de acuerdo con la invención y
En la Figura 7, una realización de un sistema convertidor de acuerdo con la invención.
Las referencias usadas en el dibujo y su significado se enumeran de forma resumida en la lista de referencias. Básicamente, en las Figuras se indican partes iguales con las mismas referencias. Las realizaciones descritas están a modo ilustrativo para el objeto de la invención y no tienen una acción limitante.
Modos de realizar la invención
En la Figura 2a se representa una primera realización de un circuito convertidor de acuerdo con la invención. El circuito convertidor comprende un primer y un segundo convertidor parcial 1, 2, donde cada convertidor parcial 1, 2 comprende un circuito de tensión continua 3. De acuerdo con la Figura 2a, cada convertidor parcial 1, 2 está configurado para la conmutación de dos niveles de tensión de conmutación, de hecho, la tensión continua positiva y la tensión continua negativa del circuito de tensión continua asignado 3. Cada circuito de tensión continua 3 comprende entonces de acuerdo con la Figura 2a un condensador. Sin embargo, también se puede considerar que cada convertidor parcial 1, 2 esté configurado de forma general para la conmutación de n niveles de tensión de conmutación, donde n \geq 2 y donde el circuito de tensión continua asignado 3 se realiza entonces de forma correspondiente. De acuerdo con la Figura 2a, respectivamente una fase de convertidor parcial u1, v1, w1 del primer convertidor parcial 1 está unida con respectivamente una fase de convertidor parcial u2, v2, w2 del segundo convertidor parcial 2. Por lo demás se proporciona un transformador 4, donde los arrollamiento secundarios del transformador 4 están unidos con las fases de convertidor parcial u1, v1, w1, u2, v2, w2 unidas del primer y del segundo convertidor parcial 1, 2. De acuerdo con la Figura 2a se conecta respectivamente un arrollamiento secundario 6 en serie en cada unión de una fase de convertidor parcial u1, v1, w1 del primer convertidor parcial 1 con una fase de convertidor parcial u2, v2, w2 del segundo convertidor parcial 2. Los conmutadores semiconductores del primer y del segundo convertidor parcial 1, 2 se controlan para el funcionamiento del circuito convertidor con señales de conmutación con una frecuencia de conmutación predeterminada, teniendo las señales de conmutación del primer convertidor parcial 1 un desplazamiento de fase de 180º con respecto a las señales de conmutación del segundo convertidor parcial 1 y la frecuencia de conmutación comprende, a modo de ejemplo, 5 kHz. En la Figura 2b se muestra para esto un desarrollo en el tiempo de las corrientes de salida del circuito convertidor de acuerdo con la invención de acuerdo con la Figura 2a en el lado primario del transformador 4. Adicionalmente se representa la Figura 2c un espectro de frecuencias de una corriente de salida de acuerdo con la Figura 2b. Adicionalmente se representa en la Figura 2d un desarrollo en el tiempo de las tensiones de salida del circuito convertidor de acuerdo con la Figura 2a en el lado primario del transformador 4. Finalmente, la Figura 2e muestra un espectro de frecuencias de una tensión de salida de acuerdo con la Figura 2d. La conexión respectiva en serie de un arrollamiento secundario 6 en cada unión de una fase de convertidor parcial u1, v1, w1 del primer convertidor parcial 1 con una fase de convertidor parcial u2, v2, w2 del segundo convertidor parcial 2 provoca de acuerdo con la Figura 2b a la Figura 2e de forma ventajosa una fuente disminución de las partes de amplitud con respecto a la frecuencia de conmutación del circuito convertidor durante su funcionamiento en corrientes de salida y en tensiones de salida del circuito convertidor. En comparación con el desarrollo en el tiempo típico que se ha mencionado al principio de las corrientes de salida de acuerdo con la Figura 1b del circuito convertidor según el estado de la técnica de acuerdo con la Figura 1a con el espectro de frecuencias asignado de acuerdo con la Figura 1c y el desarrollo en el tiempo típico que también se ha mencionado al principio de las tensiones de salida de acuerdo con la Figura 1d del circuito convertidor según el estado de la técnica de acuerdo con la Figura 1a con el espectro de frecuencias perteneciente de acuerdo con la Figura 1e, esta disminución de las partes de amplitud con respecto a la frecuencia de conmutación se observa particularmente de forma clara, es decir, estas partes de amplitud prácticamente no se presentan en comparación con un circuito convertidor habitual de acuerdo con la Figura 1a.
Adicionalmente se pueden disminuir también en gran medida de forma ventajosa las partes de amplitud con respecto a múltiplos impares de la frecuencia de conmutación por la conexión respectiva de un arrollamiento secundario 6, de tal forma también estas partes de amplitud están esencialmente suprimidas. Esto también lo muestra la comparación de la Figura 1b a la Figura 1e con la Figura 2b a la Figura 2c de forma muy evidente. Una red de suministro eléctrico unida normalmente con el circuito convertidor por el transformador 4, de este modo, de forma ventajosa no se carga de forma significativa o solamente muy ligeramente por partes de amplitud con respecto a la frecuencia de conmutación y sus múltiplos impares.
Preferiblemente, en uno de los convertidor parciales 1, 2 entre cada fase de convertidor parcial u1, v1, w1, u2, v2, w2 y el arrollamiento secundario 6 se conecta en serie una inductividad 7. De acuerdo con la Figura 2a, por motivos de simetría, sin embargo, también puede ser ventajoso que en ambos convertidores parciales 1, 2 entre cada fase de convertidor parcial u1, v1, w1, u2, v2, w2 y el arrollamiento secundario 6 se conecte en serie una inductividad 7. La respectiva inductividad 7 sirve de forma ventajosa para la generación de una tensión de fase en el sentido más amplio sinusoidal de la fase de convertidor parcial u1, v1, w1, u2, v2, w2 perteneciente del respectivo convertidor parcial 1, 2.
En la Figura 2 se proporciona adicionalmente en cada fase de convertidor parcial u1, v1, w1, u2, v2, w2 un seccionador de fases 9, que sirve de forma ventajosa para la separación del convertidor parcial correspondiente 1, 2, a modo de ejemplo, en el caso de error del convertidor parcial correspondiente 1, 2 o para el propósito de su mantenimiento. Adicionalmente, en la primera realización del circuito convertidor de acuerdo con la invención según la Figura 2a se conecta un condensador de filtro 8 en paralelo a cada arrollamiento secundario 6. El respectivo condensador de filtro 8 junto con el respectivo arrollamiento secundario 6 y particularmente con la inductividad 7 forma un circuito de resonancia que comprende preferiblemente una característica de paso bajo, donde el condensador de filtro 8 está diseñado con respecto a su valor de capacidad preferiblemente de tal forma, que el circuito de resonancia presenta una frecuencia de corte de esencialmente 2/3 de la frecuencia de conmutación. En la frecuencia de conmutación que ya se ha mencionado anteriormente a modo de ejemplo de 5 kHz esto produciría una frecuencia de corte del circuito de resonancia en el ámbito de 3 kHz. El circuito de resonancia realizado de este modo sirve ventajosamente para la disminución adicional de las partes de amplitud con respecto a la frecuencia de conmutación y su múltiplo impar en corrientes de salida y en tensiones de salida del circuito convertidor. Por la elevada frecuencia de corte que se sitúa más próxima a la frecuencia de conmutación que en los circuitos de resonancia conocidos que ya se han mencionado al principio, el respectivo condensador de filtro 8 y particularmente la respectiva inductividad 7 se pueden diseñar con respecto a sus valores de capacidad o inductividad además pequeños en comparación con el circuito de resonancia que se ha mencionado al principio. De este modo, por este diseño pequeño también se disminuye de forma ventajosa el tamaño de construcción y el peso del respectivo condensador de filtro 8 y particularmente de la respectiva inductividad 7 y se necesita de forma ventajosa de manera correspondiente menos espacio. Además, la construcción del circuito convertidor y el mantenimiento necesario del circuito convertidor se simplifican por tales inductividades 7 y condensadores de filtro 8 diseñados con un tamaño pequeño, por lo que se puede continuar ahorrando costes.
En la Figura 3 se representa una segunda realización del circuito convertidor de acuerdo con la invención. En el mismo, a diferencia a la realización del circuito convertidor de acuerdo con la invención según la Figura 2a, cada arrollamiento secundario 6 está formado por dos arrollamientos parciales unidos en serie entre sí, donde el punto de unión de ambos arrollamientos parciales forma una conexión de punto central 16. Adicionalmente se proporciona en la Figura 3 un conmutador de unión 10 para la unión de las conexiones de punto central 16 entre sí. Si a continuación se presenta, por ejemplo, un error en el primer convertidor parcial 1 o en el mismo se tienen que realizar acciones de mantenimiento, se abre cada seccionador de fases 9 de la respectiva fase de convertidor parcial u1, v1, w1 del primer convertidor parcial 1 para separar el primer convertidor parcial 1. Adicionalmente se cierra el conmutador de unión 10 de tal forma que el circuito convertidor se puede seguir accionando de forma ventajosa con el segundo convertidor parcial 2 incluso con el primer convertidor parcial 1 separado. La disponibilidad del circuito convertidor puede aumentar de este modo globalmente en gran medida.
En la Figura 4 se muestra una tercera realización del circuito convertidor de acuerdo con la invención. En la misma, a diferencia de la realización del circuito convertidor de acuerdo con la Figura 3, se conectan en paralelo respectivamente dos condensadores de filtro 8 unidos entre sí en serie con cada arrollamiento secundario 6, donde el punto de unión de los dos arrollamientos parciales está unido preferiblemente con el punto de unión de los dos condensadores de filtro 8, es decir, que el punto de unión de los dos condensadores de filtro 8 está unido con la conexión de punto central 16. De forma ventajosa, respectivamente uno de los arrollamientos parciales de un arrollamiento secundario 6 forma junto con uno de los condensadores de filtro pertenecientes 8 y particularmente con la inductividad 7 un circuito de resonancia, que sirve de forma ventajosa para la disminución adicional de las partes de amplitud con respecto a la frecuencia de conmutación y sus múltiplos impares en corrientes de salida y en tensiones de salida del circuito convertidor. Por la gran frecuencia de corte de este circuito de resonancia se pueden diseñar el respectivo condensador de filtro 8 y particularmente la respectiva inductividad 7 pequeños en comparación con el circuito de resonancia que se ha mencionado al principio. De este modo, por este diseño pequeño ventajosamente también disminuye el tamaño de construcción y el peso del respectivo condensador de filtro 8 y la respectiva inductividad 7 y se necesita ventajosamente de forma correspondiente menos espacio. Adicionalmente se simplifica la construcción del circuito convertidor y el mantenimiento necesario del circuito convertidor por tales inductividades 7 y condensadores de filtro 8 diseñados con un tamaño pequeño, por lo que se puede continuar ahorrando costes.
Adicionalmente también se proporciona en la realización de acuerdo con la Figura 4 un conmutador de unión 10 para la unión de las conexiones de punto central 16 entre sí. Como en la realización de acuerdo con la Figura 3, con respecto a la realización según la Figura 4, en el caso de error o con propósitos de mantenimiento, a modo de ejemplo, en el primer convertidor parcial 1 se puede separar el mismo por abertura de cada seccionador de fases 9 de la respectiva fase de convertidor parcial u1, v1, w1 del primer convertidor parcial 1 y el circuito convertidor se puede seguir accionando por el cierre del conmutador de unión 10 con el segundo convertidor parcial 2. Entonces, uno de los arrollamientos parciales del arrollamiento secundario 6 sirve para la fuerte disminución que ya se ha explicado de forma detallada en la realización del circuito convertidor de acuerdo con la invención según la Figura 2a de partes de amplitud con respecto a la frecuencia de conmutación del circuito convertidor durante su funcionamiento en corrientes de salida y en tensiones de salida. Con respecto a la realización de acuerdo con la Figura 4, en la continuación del funcionamiento que ya se ha mencionado anteriormente con respecto a la Figura 3 del circuito convertidor con, a modo de ejemplo, el segundo convertidor parcial 2 respectivamente uno de los arrollamientos parciales de un arrollamiento secundario 6 y particularmente la inductividad 7 de la fase de convertidor parcial perteneciente u2, v2, w2 del segundo convertidor parcial 2 junto con uno de los condensadores de filtro 8 asignados, forma un circuito de resonancia que sirve ventajosamente para la disminución adicional de las partes de amplitud con respecto a la frecuencia de resonancia y sus múltiplos impares en corrientes de salida y en tensiones de salida del circuito convertidor. Incluso en esta realización de acuerdo con la Figura 4 se puede aumentar de este modo globalmente en gran medida la disponibilidad del circuito convertidor.
Se ha demostrado que es particularmente ventajoso utilizar el circuito convertidor de acuerdo con la invención que se ha descrito detalladamente anteriormente mediante las realizaciones de acuerdo con la Figura 2a, la Figura 3 y la Figura 4 en un dispositivo acumulador de energía con una primera y una segunda fuente de tensión 11, 12. En la Figura 5 se representa una realización de un dispositivo acumulador de energía de acuerdo con la invención de este tipo, en la misma, el circuito de tensión continua 3 del primer convertidor parcial 1 está unido con la primera fuente de tensión 11 y el circuito de tensión continua 3 del segundo convertidor parcial 2 está unido con la segunda fuente de tensión 12. A las ventajas que se han mencionado anteriormente en el circuito convertidor de acuerdo con la invención se añade que el dispositivo acumulador de energía de acuerdo con la invención se puede realizar por el uso del circuito convertidor de acuerdo con la invención de forma particularmente sencilla y con ahorro de espacio con respecto a su construcción.
Adicionalmente se ha demostrado que es ventajoso utilizar el circuito convertidor de acuerdo con la invención que se ha descrito de forma detallada anteriormente mediante las realizaciones de acuerdo con la Figura 2a, la Figura 3 y la Figura 4 en un sistema de accionamiento con un primer y un segundo convertidor de accionamiento 13, 14. La Figura 6 es una realización de un sistema de accionamiento de acuerdo con la invención de este tipo. En la misma, el primer y el segundo convertidor de accionamiento 13, 14 están unidos con una máquina eléctrica rotatoria 15 del modo mostrado en la Figura 5. Adicionalmente, el circuito de tensión continua 3 del primer convertidor parcial 1 está unido con el primer convertidor de accionamiento 13 y el circuito de tensión continua 3 del segundo convertidor parcial 2 está unido con el segundo convertidor de accionamiento 14. Además de las ventajas que se han mencionado anteriormente en el circuito convertidor de acuerdo con la invención también se puede realizar un sistema de accionamiento de este tipo por el uso del circuito convertidor de acuerdo con la invención de forma particularmente sencilla y con ahorro de espacio con respecto a su construcción.
Además de esto se ha demostrado que es ventajoso utilizar el circuito convertidor de acuerdo con la invención que se ha descrito de forma detallada anteriormente mediante las realizaciones de acuerdo con la Figura 2a, la Figura 3 y la Figura 4 en un sistema convertidor con un primer y un segundo convertidor de carga 17, 18 para el suministro de una carga eléctrica 19. En la Figura 7 se representa una realización de un sistema convertidor general de acuerdo con la invención de este tipo. En la misma, el circuito de tensión continua 3 del primer convertidor parcial 1 está unido con el primer convertidor de carga 17 y el circuito de tensión continua 3 del segundo convertidor parcial 2 está unido con el segundo convertidor de carga 18. De acuerdo con la Figura 7, una carga eléctrica 19 está unida con el primer convertidor de carga 17 y una carga eléctrica adicional 19 con el segundo convertidor de carga 18. Sin embargo, también se puede concebir que el primer convertidor de carga 17 y el segundo convertidor de carga 18 estén unidos con una única carga eléctrica 19 común. Alternativamente a esto también se puede concebir que cada convertidor de carga 17, 18 esté unido respectivamente con una pluralidad de cargas eléctricas 19, donde entonces el primer y el segundo convertidor de carga 17, 18 se unen entre sí particularmente por una parte de las cargas eléctricas 19. Adicionalmente a las ventajas que se han mencionado anteriormente en el circuito convertidor de acuerdo con la invención, un sistema convertidor de este tipo también se puede realizar por el uso del circuito convertidor de acuerdo con la invención de forma particularmente sencilla y con ahorro de espacio con respecto a su construcción.
Lista de referencias
1
primer convertidor parcial
2
segundo convertidor parcial
3
circuito de tensión continua
4
transformador
5
arrollamiento primario
6
arrollamiento secundario
7
inductividad
8
condensador de filtro
9
seccionador de fases
10
conmutador de unión
11
primera fuente de tensión
12
segunda fuente de tensión
13
primer convertidor de accionamiento
14
segundo convertidor de accionamiento
15
máquina eléctrica rotatoria
16
conexión de punto central
17
primer convertidor de carga
18
segundo convertidor de carga
19
carga eléctrica

Claims (9)

1. Un circuito convertidor con un primer y un segundo convertidor parcial (1, 2), donde cada convertidor parcial (1, 2) comprende un circuito de tensión continua (3) y respectivamente una fase de convertidor parcial (u1, v1, w1) del primer convertidor parcial (1) está unida con respectivamente una fase de convertidor parcial (u2, v2, w2) del segundo convertidor parcial 2 y
con un transformador (4), donde los arrollamientos secundarios (6) del transformador (4) están unidos con las fases de convertidor parcial unidas (u1, v1, w1, u2, v2, w2) del primer y del segundo convertidor parcial (1, 2) y respectivamente un arrollamiento secundario (6) se conecta en serie en cada unión de una fase de convertidor parcial (u1, v1, w1) del primer convertidor parcial (1) con una fase de convertidor parcial (u2, v2, w2) del segundo convertidor parcial (2),
caracterizado porque
cada arrollamiento secundario (6) está formado por dos arrollamientos parciales unidos entre sí en serie, donde el punto de unión de los dos arrollamientos parciales forma una conexión de punto central (16), y
respectivamente dos condensadores de filtro (8) unidos entre sí en serie se conectan en paralelo con cada arrollamiento secundario (6).
2. El circuito convertidor de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque en uno de los convertidores parciales (1, 2) entre cada fase de convertidor parcial (u1, v1, w1, u2, v2, w2) y el arrollamiento secundario (6) se conecta en serie una inductividad (7).
3. El circuito convertidor de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque en los dos convertidores parciales (1, 2) entre cada fase de convertidor parcial (u1, v1, w1, u2, v2, w2) y el arrollamiento secundario (6) se conecta en serie una inductividad (7).
4. El circuito convertidor de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en cada fase de convertidor parcial (u1, v1, w1, u2, v2, w2) se proporciona un seccionador de fases (9).
5. El circuito convertidor de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el punto de unión de los dos condensadores de filtro (8) está unido con la conexión de punto central (16).
6. El circuito convertidor de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se proporciona un conmutador de unión (10) para la unión de las conexiones de punto central (16) entre sí.
7. Un dispositivo acumulador de energía con una primera y una segunda fuente de tensión (11, 12),
caracterizado porque se proporciona un circuito convertidor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6 y el circuito de tensión continua (3) del primer convertidor parcial (1) está unido con la primera fuente de tensión (11) y el circuito de tensión continua (2) del segundo convertidor parcial (2) está unido con la segunda fuente de tensión (12).
8. Un sistema de accionamiento con un primer y un segundo convertidor de accionamiento (13, 14), que están unidos con una máquina eléctrica rotatoria (15), caracterizado porque se proporciona un circuito convertidor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6 y el circuito de tensión continua (3) del primer convertidor parcial (1) está unido con el primer convertidor de accionamiento (13) y el circuito de tensión continua (3) del segundo convertidor parcial (2) está unido con el segundo convertidor de accionamiento (14).
9. Un sistema convertidor con un primer y un segundo convertidor de carga (17, 18) para el suministro de una carga eléctrica (19),
caracterizado porque se proporciona un circuito convertidor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6 y el circuito de tensión continua (3) del primer convertidor parcial (1) está unido con el primer convertidor de carga (17) y el circuito de tensión continua (3) del segundo convertidor parcial (2) está unido con el segundo convertidor de carga (18).
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