操作电压保持装置的充电器的方法以及实现此方法的设备制造方法及图纸

用于操作一个电压保持装置（２）的充电器（１）的方法，其中通过一个变压器（３）在相位输入端（Ｐ＃－［Ａ］；Ｐ＃－［Ｂ］；Ｐ＃－［Ｃ］）与电子ＡＣ电压源系统（４）连接的该充电器（１）的一个整流器（５）通过由参考充电电压（Ｕ＃－［ＬＡ，ｒｅｆ］，Ｕ＃－［ＬＢ，ｒｅｆ］，Ｕ＃－［ＬＣ，ｒｅｆ］）形成的驱动信号（Ｓ）进行驱动，用于相应相位（Ａ；Ｂ；Ｃ）的充电电压（Ｕ＃－［ＬＡ］，Ｕ＃－［ＬＢ］，Ｕ＃－［ＬＣ］）被产生在每一个相位输入端（Ｐ＃－［Ａ］；Ｐ＃－［Ｂ］；Ｐ＃－［Ｃ］），并且一个基本恒定的ＤＣ电压（Ｕ＃－［ＤＣ］）被产生在整流器（５）的ＤＣ电压侧，其它站在于，每一个充电电压（Ｕ＃－［ＬＡ］，Ｕ＃－［ＬＢ］，Ｕ＃－［ＬＣ］）以这种方式产生，即在相应相位（Ａ；Ｂ；Ｃ），一充电电流（Ｉ＃－［ＬＡ］，Ｉ＃－［ＬＢ］，Ｉ＃－［ＬＣ］）以一种与电子ＡＣ电压源系统（４）的相应相位（Ａ；Ｂ；Ｃ）中的相位系统电压（Ｕ＃－［ＮＡ］，Ｕ＃－［ＮＢ］，Ｕ＃－［ＮＣ］）基本成比例的方式进行注入。公开了用于实现本方法的一个设备。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率电子器件领域。关系到用于操作一个用于电压保持装置的充电器的方法以及实现此方法的设备。现有技术传统的电压保持装置主要使用在系统电压中的补偿电压下降，例如是在电子的AC电压源系统中由短路或者负载改变引起的。这种电压保持装置例如公开在US 5,329,22中。一个存储电容器被连接在到变换器的DC电压侧，该变换器被连接在到变压器的次级侧的AC电压侧。电压器的初级侧被插入到电子AC电压源系统的一个相位中。该变换器以如下的方式受到驱动，在系统电压出现电压降的情况下，产生一个是AC电压的输入端电压。该输入端电压用于补偿降低的系统电压，该产生的输入端电压被加入到降低的系统电压中，以使在该相位中出现的相位系统电压保持不受影响并且能够无变化地保持。该要求产生输入端电压的电能是从存储电容器中得到的，当能够被提取时，该存储电容器必须通过充电器进行再充电。在存储电容器上的DC电压需要尽可能被恒定地保持。用于电压保持装置的一个合适的充电器例如被公开在“在工业电子上的IEEE学报”，46卷，No.5，1999年10月。所以该充电器的一个整流器在它的相位输入端通过一个变压器被连接到电子AC电压源。另外，提供一个控制装置用于产生参考充电电压，通过连接到控制装置的一个驱动电路从参考充电电压中形成用于驱动整流器的功率半导体开关的一个驱动信号。通过根据驱动信号切换功率半导体开关，在每一个相位该整流器产生用于相应相位的充电电压。另外在整流器的DC电压侧，该整流器产生基本恒定的DC电压，并且以此对存储电容器充电。一个充电器的这种操作的问题是，尽管在一个相位中出现电压降，该DC电压能够在整流器的DC电压侧保持基本的恒定，通过补偿没有受到电压降影响的相位，充电电流的上升在有电压降的相位中被取出，用于充电该存储电容器。然而，此上升的充电电流附加加载了该相位，尤其是已经降低的相位系统电压，并且该已经在任何情况下已经降低的相位系统电压甚至变得更低了。在一个弱的电子AC电压源系统中，当电子负载被连接到此AC电压源系统中时，这会导致电能的不充足，结果导致电负载损坏或者破坏和/或电子AC电压源系统必须被关闭，作为结果的是在受到影响的相位中连续降低的相位电压。此要求电子AC电压源系统的高程度的可能性不再会得到。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是给出用于操作一个电压保持装置的充电器的方法，受到在相位系统电压降低的影响，该方法在一个相位中产生电子AC电压源系统的充电器充电电流，该充电电流在受到影响的相位中没有加载降低的相位系统电压，或者只产生脆弱的额外负载。另外还给出了一个装置，通过该装置，本专利技术的能够以非常简单的方式实现。此目的是通过权利要求1和10的特征实现的。本专利技术有利的改进给出在从属权利要求中。在根据本专利技术的一个用于操作电压保持装置的充电器的方法中，充电器的一个整流器通过一个变压器将相位输入端连接到电子AC电压源系统，该整流器通过由参考充电电压形成的驱动信号进行驱动。另外用于相应相位的充电电压在每一个相位输入端被产生，一个基本上恒定的DC电压被产生在整流器的DC电压侧。根据本专利技术，每一个充电电压通过这样的方式产生，在相应的相位中充电电流以一种基本上比例于电子AC电压源系统的相应相位的相位系统电压进行注入。一个特别有利的结果是在相位系统电压中出现电压降的情况下，充电器的充电电流不再加载此相位系统电压或者只产生脆弱的额外负载，以使已经由电压降降低的相位系统电压的另外的降低或者实质的加载被成功地避免。因此能够成功地保证被连接到特别弱的电子AC电压源系统的电子负载的充足的电能供给。另外本专利技术的方法提供了电子AC电压源系统的高度可能性，因为从现有技术中得知没有产生升高的充电电流，这能够以这种方式另外降低已经降低的相位系统电压，即该电子AC电压源系统必须被关闭。用于实现操作电压保持装置的充电器的方法的按照本专利技术的装置具有一个控制装置，用于产生参考充电电压并且通过驱动电路连接到整流器，该驱动电路出参考充电电压中得到驱动信号。根据本专利技术，该控制装置含有一个计算单元用于形成参考充电电压，电子AC电压源系统的相位系统电压被供给到输入侧，一个相位系统电压被分别供给到相应相位的阻抗匹配装置。另外，该控制装置含有一个控制单元用于产生参考相位电流幅值，DC电压和DC电压希望的值被供给到该控制单元，参考相位电流幅值被供给到输入侧上的每一个阻抗匹配装置。根据本专利技术的用于实现电压保持装置的充电器的操作方法的设备因此能够非常简单地实现并且费用是有利的，因为在电路上的费用是极其低的，并且另外对于设计只需要少数量的元件。本专利技术的方法因此能够非常简单地通过该设备实现。本专利技术的这些以及其他的优点和特征从本专利技术的一个优选实施方式结合附图进行详细的解释。附图描述在附图中附图说明图1示出了一个电压保持装置的实施形式，该电压保持装置具有根据本专利技术的用于操作电压保持装置的充电器的设备，图2示出了关于充电器操作的电压的矢量图，图3示出了根据本专利技术，尤其是根据图1的设备的控制装置的实施形式，图4示出了根据图3的控制装置的阻抗匹配装置的实施形式。在附图中使用的参考数字和意义以列表的形式示出在参考数字表中。基本的，在附图中的相同部分以相同的参考数字表示。所描述的实施形式通过示例表示本专利技术的主题并且没有强加限制。具体实施例方式图1示出了一个具有根据本专利技术的设备的电压保持装置2的实施形式，该设备用于操作电压保持装置2的充电器1。根据图1，充电器1具有一个整流器5，该整流器以它的DC电压侧连接到存储电容器。在整流器5的AC电压侧，也就是说它的相位输入端PA，PB，PC，该整流器5通过一个变压器3被连接到电子AC电压源系统4的相位A，B，C。根据图1，对于每一个相位A，B，C，该变压器作为表示对于相应的相位A，B，C的变压器阻抗的阻抗Z被示出。然后根据图1，这种阻抗Z被连接到相应的相位A，B，C的每一个相位输入端PA，PB，PC，阻抗Z，尤其是它的绝对值|Z|以及它的阻抗角α或者通过变压器制造商的信息给出，或者通过对变压器3的简单测量确定。在用于操作电压保持装置2的充电器1的根据本专利技术的方法中，通过从参考充电电压ULA，ref，ULB，ref，ULA，ref，尤其是整流器5的功率半导体开关中得出的驱动信号S驱动整流器5，结果是，用于相应相位A，B，C的充电电压ULA，ULB，ULC在每一个相对于中性相位点N的相位输入端PA，PB，PC处产生，并且基本恒定的DC电压UDC被产生在整流器5的DC电压侧。每一个充电电压ULA，ULB，ULC以如此的方式产生，即在相应的相位A，B，C中，充电电流ILA，ILB，ILC以一种基本上比例于电子AC电压源系统4的相应相位A，B，C的相位系统电压UNA，UNB，UNC的方式注入。根据图1，每一个相位系统电压UNA，UNB，UNC被施加在相应的相位A，B，C和中性点N之间。充电电流ILA，ILB，ILC和相应的相位系统电压UNA，UNB，UNC的比例涉及到充电电流ILA，ILB，ILC的幅值和相位角，也就是说在相位系统电压UNA，UNB，UNC中存在电压降的情况下，相应相位A，B，C的充电电流ILA，ILB，ILC不再加载这个相位系统电压，或者只降低一个脆弱的额外负本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于操作一个电压保持装置（２）的充电器（１）的方法，其中通过一个变压器（３）在相位输入端（Ｐ↓［Ａ］；Ｐ↓［Ｂ］；Ｐ↓［Ｃ］）与电子ＡＣ电压源系统（４）连接的该充电器（１）的一个整流器（５）通过由参考充电电压（Ｕ↓［ＬＡ，ｒｅｆ］，Ｕ↓［ＬＢ，ｒｅｆ］，Ｕ↓［ＬＣ，ｒｅｆ］）形成的驱动信号（Ｓ）进行驱动，用于相应相位（Ａ；Ｂ；Ｃ）的充电电压（Ｕ↓［ＬＡ］，Ｕ↓［ＬＢ］，Ｕ↓［ＬＣ］）被产生在每一个相位输入端（Ｐ↓［Ａ］；Ｐ↓［Ｂ］；Ｐ↓［Ｃ］），并且一个基本恒定的ＤＣ电压（Ｕ↓［ＤＣ］）被产生在整流器（５）的ＤＣ电压侧，其特征在于，每一个充电电压（Ｕ↓［ＬＡ］，Ｕ↓［ＬＢ］，Ｕ↓［ＬＣ］）以这种方式产生，即在相应相位（Ａ；Ｂ；Ｃ），一充电电流（Ｉ↓［ＬＡ］，Ｉ↓［ＬＢ］，Ｉ↓［ＬＣ］）以一种与电子ＡＣ电压源系统（４）的相应相位（Ａ；Ｂ；Ｃ）中的相位系统电压（Ｕ↓［ＮＡ］，Ｕ↓［ＮＢ］，Ｕ↓［ＮＣ］）基本成比例的方式进行注入。

【技术特征摘要】
US 2001-8-14 09/9284881.用于操作一个电压保持装置(2)的充电器(1)的方法，其中通过一个变压器(3)在相位输入端(PA；PB；PC)与电子AC电压源系统(4)连接的该充电器(1)的一个整流器(5)通过由参考充电电压(ULA，ref，ULB，ref，ULC，ref)形成的驱动信号(S)进行驱动，用于相应相位(A；B；C)的充电电压(ULA，ULB，ULC)被产生在每一个相位输入端(PA；PB；PC)，并且一个基本恒定的DC电压(UDC)被产生在整流器(5)的DC电压侧，其特征在于，每一个充电电压(ULA，ULB，ULC)以这种方式产生，即在相应相位(A；B；C)，一充电电流(ILA，ILB，ILC)以一种与电子AC电压源系统(4)的相应相位(A；B；C)中的相位系统电压(UNA，UNB，UNC)基本成比例的方式进行注入。2.根据权利要求1的方法，其特征在于，参考充电电压(ULA，ref，ULB，ref，ULC，ref)是从相应相位(A；B；C)的相位系统电压(UNA，UNB，UNC)形成的，并且一个参考相位电流幅值( )是通过将DC电压(UDC)修正成DC电压希望的值(UDC，soll)产生的。3.根据权利要求2的方法，其特征在于，该修正是根据比例-积分特性进行的。4.根据权利要求2的方法，其特征在于，参考相位系统电压(UNA，UNB，UNC)的至少一个分量谐波是从DC电压(UDC)滤出的。5.根据权利要求2的方法，其特征在于，相应相位(A；B；C)的一个相位阻抗参考电压(UZA，ref，UZB，ref，UZC，ref)是从参考相位电流幅值( )和相位系统电压(UNA，UNB，UNC)形成的，并且参考充电电压(ULA，ref，ULB，ref，ULC，ref)通过从相位系统电压(UNA，UNB，UNC)减去相位阻抗参考电压(UZA，ref，UZB，ref，UZC，ref)形成。6.根据权利要求5的方法，其特征在于，相位阻抗参考电压(UZA，ref，UZB，ref，UZC，ref)是从相应相位(A；B；C)的一个相位阻抗参考电压幅值( )和相应相位(A；B；C)的一个标准化的相位系统电压(UNA，α，nom，UNB，α，nom，UNC，α，nom)产生的。7.根据权利要求6的方法，其特征在于，相位阻抗参考电压幅值( )是从参考相位电流幅值( )和变压器(3)的一个阻抗(Z)的阻抗绝对值(|Z|)形成的，该阻抗(Z)被连接到相应相位(A；B；C)的每一个相位输入端(PA；PB；PC)。8.根据权利要求6的方法，其特征在于，标准化的相位系统电压(UNA，α，nom，UNB，α，nom，UNC，α，nom)是通过将相应相位(A；B；C)的移位相位系统电压(UNA，α，UNB，α，UNC，α)除以一个恒定的相位电压幅值( )形成的。9.根据权利要求8的方法，其特征在于，移位相位系统电压(UNA， α，UNB，α，UNC，α)是通过将相位系统电压(UNA，UNB，UNC)移动变压器(3)的一个阻抗(Z)的阻抗角(α)形成的，该阻抗被连接到相应相位(A；B；C)的每一个相位输入端。10.一用于实现操作一个电压保持装置(2)的充电器(1)的方法的设备，含有一个控制装置(6)，其用于产生参考充电电压(ULA，ref，ULB，ref，ULC，ref，ULC，ref)并且通过一个驱动电路(7)被连接到充电器(1)的一个整流器(5)，该驱动电路用于从参考充电电压(ULA，ref，ULB，ref，ULC，ref)形成一个驱动信号(S)，整流器(5)在每一个相位输入端(PA；PB；PC)产...

【专利技术属性】
技术研发人员：B格尔哈德，J达尼尔，M曼雷卡，
申请(专利权)人：ABB瑞士有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]