本发明专利技术提供电力转换电路，其中，N个三相三电平逆变器单元的AC输出端子每个相串联连接以形成相串联臂，每个臂的一个端子彼此共同连接，另一个端子用作每个K个相的每个输出，其中，当2N个隔离次级绕组布置于一个变压器中且分别连接至所述多个逆变器单元时，施加于相的相邻次级绕组之间输入至与每个输出相对应的逆变器单元的电压减少，从而减少变压器的尺寸和重量。任何一个相(L相)的次级绕组中的第(2N-1)次级绕组连接至L相的第一单元的第一AC输入端子，L相的次级绕组中的第2N次级绕组连接至L相的第一单元的第二AC输入端子，(L+1)相的绕组中的第二次级绕组连接至(L+1)相的第一单元的第一AC输入端子，(L+1)相的绕组中的第一次级绕组连接至(L+1)相的第一单元的第二AC输入端子。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供电力转换电路，其中，N个三相三电平逆变器单元的AC输出端子每个相串联连接以形成相串联臂，每个臂的一个端子彼此共同连接，另一个端子用作每个K个相的每个输出，其中，当2N个隔离次级绕组布置于一个变压器中且分别连接至所述多个逆变器单元时，施加于相的相邻次级绕组之间输入至与每个输出相对应的逆变器单元的电压减少，从而减少变压器的尺寸和重量。任何一个相(L相)的次级绕组中的第(2N-1)次级绕组连接至L相的第一单元的第一AC输入端子，L相的次级绕组中的第2N次级绕组连接至L相的第一单元的第二AC输入端子，(L+1)相的绕组中的第二次级绕组连接至(L+1)相的第一单元的第一AC输入端子，(L+1)相的绕组中的第一次级绕组连接至(L+1)相的第一单元的第二AC输入端子。【专利说明】电力转换装置
本专利技术涉及电力转换装置，其中通过具有多个次级绕组的一个变压器从交流AC电源供应电力的多个单相三电平逆变器的AC输出端子串联连接，以形成对应于一个相的多个相串联臂(phase serial arms),从而提供多个相的AC输出。
技术介绍
图9为JP-A-2011-188584中公开的单相三电平逆变器单元的电路图。图10为JP-A-2011-188584中公开的三相AC输出逆变器的电路图，其中两个单相三电平逆变器单元(SI和S2)的AC输出端子在每个相串联连接。在图9所示的单相三电平逆变器的电路图中，输入至第一 AC输入端子101的AC电流通过整流器102转换为直流DC电压。此外，DC电压通过连接至整流器102的DC输出端子的电容器103进行平滑。此外，输入至第二 AC输入端子104的AC通过整流器105转换为DC电压。此外，DC电压通过连接至整流器105的DC输出端子的电容器106进行平滑。这里，三相AC —般用作大容量装置中的AC输入。电容器103和106串联连接以形成具有正极、中性极和负极的三电平DC电源，所述三电平DC电源提供DC输入给单相三电平逆变器单元电路。 单相三电平逆变器单元电路包括与两个相对应的相臂。第一相的相臂具有一种结构，其中具有两个串联连接的IGBT (其中二极管彼此反并联连接)的IGBT模块109和110的串联电路连接于三电平DC电源的正极线Lp和负极线Ln之间。这里，电压箝位二极管111连接于IGBT模块109中的串联连接点与DC电源的中性极线Lm之间，电压箝位二极管112连接于IGBT模块110中的串联连接点与DC电源的中性极线Lm之间。此外，第二相的相臂具有一种结构，其中具有两个串联连接的IGBT (其中二极管彼此反并联连接)的IGBT模块115和116的串联电路连接于三电平DC电源的正极线Lp和负极线Ln之间。这里，电压箝位二极管117连接于IGBT模块115中的串联连接点与DC电源的中性极线Lm之间，电压箝位二极管118连接于IGBT模块116中的串联连接点与DC电源的中性极线Lm之间。第一相臂的IGBT模块109和110的串联连接点连接至AC输出端子108，第二相臂的IGBT模块115和116的串联连接点连接至AC输出端子114。 图10为三相AC输出逆变器的电路图，其中上述两个单相三电平逆变器单元(SI和S2)的AC输出端子在每个相串联连接，以形成相串联臂。这里，U相串联臂PTl具有一种结构，其中单相三电平逆变器单元SI的AC输出端子16连接至单相三电平逆变器单元S2的AC输出端子17。这里，单相三电平逆变器单元SI的AC输入端子11连接至隔离变压器TRl的U相绕组LS1-1，AC输入端子12连接至隔离变压器TRl的U相绕组LS1-2，单相三电平逆变器单元S2的AC输入端子13连接至隔离变压器TRl的U相绕组LS1-4，AC输入端子14连接至隔离变压器TRl的U相绕组LS1-3。这里，在隔离变压器TRl的绕组结构中，初级绕组2连接至AC电源1，次级绕组以单相三电平逆变器单元的U相绕组、V相绕组和W相绕组顺序进行布置。在各相绕组内，U相绕组以LSl-1至LS1-4顺序依次布置，V相绕组以LS2-1至LS2-4顺序依次布置，W相绕组以LS3-1至LS3-4顺序依次布置。 同样，V相串联臂PT2具有一种结构，其中单相三电平逆变器单元SI的AC输出端子16连接至单相三电平逆变器单元S2的AC输出端子17。这里，单相三电平逆变器单元SI的第一 AC输入端子11连接至隔离变压器TRl的V相绕组LS2-1，第二 AC输入端子12连接至隔离变压器TRl的V相绕组LS2-2，单相三电平逆变器单元S2的第一 AC输入端子13连接至隔离变压器TRl的U相绕组LS2-4，第二 AC输入端子14连接至隔离变压器TRl的U相绕组LS2-3。 此外，W相串联臂PT3具有一种结构，其中单相三电平逆变器单元SI的AC输出端子16连接至单相三电平逆变器单元S2的AC输出端子17。这里，单相三电平逆变器单元SI的第一 AC输入端子11连接至隔离变压器TRl的V相绕组LS3-1，第二 AC输入端子12连接至隔离变压器TRl的V相绕组LS3-2，单相三电平逆变器单元S2的第一 AC输入端子13连接至隔离变压器TRl的U相绕组LS3-4，第二 AC输入端子14连接至隔离变压器TRl的U相绕组LS3-3。 AC输出电路具有以下结构:在U相串联臂PTl、V相串联臂PT2和W相串联臂PT3的AC输出端子15和18中的相应端子18彼此连接，以形成共同连接点0，并且U相串联臂PTl的另一个端子15形成AC输出1￥相串联臂？12的另一个端子15形成AC输出V，W相串联臂PT3的另一个端子15形成AC输出W。 上述结构的特性在于考虑了串联连接的两个单相三电平逆变器单元各者的AC输入端子与变压器的次级绕组之间的连接，以通过减少施加于连接至相应相串联臂的AC输入端子的变压器的相邻次级绕组之间的最大电压来减少隔离变压器的尺寸和重量。即，变压器的次级绕组以U相绕组、V相绕组和W相绕组顺序进行布置，所述U相绕组、V相绕组和W相绕组连接至相应单相三电平逆变器单元的AC输入端子，并且在各相绕组内，U相绕组以LSl-1至LS1-4顺序依次布置，V相绕组以LS2-1至LS2-4顺序依次布置，W相绕组以LS3-1至LS3-4顺序依次布置。在每个相串联臂中单相三电平逆变器单元SI的AC输入端子11和12分别连接至变压器的各相绕组LSK-1和LSK-2 (其中K为相数且为I至K的整数)，但是AC输入端子13和14分别连接至变压器TRl的各相绕组LSK-4和LSK-3 (其中K为相数且为I至K的整数)。如果串联臂数目增加，那么结构大小增加，并保持这种连接关系O 接着，将说明CN101098107B中公开的现有技术的概述。现有技术涉及整流变压器，包括3XN个电力单元和3XN个次级绕组。这里，相应次级绕组连接至相应电力单元的AC输入端子。电力单元包括三相二极管桥式整流器及大容量电容器和单相逆变器桥，所述大容量电容器和单相逆变器桥并联连接至三相二极管桥式整流器的DC总线侧。提供了与三个相对应的串联电路，其中N个电力单元的AC输出端子串联连接以形成一个相。这里，各相串联电路的AC输出端子中一个连接为形成本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电力转换装置，包括K个相臂，其中，N个单相三电平逆变器单元的AC输出端子串联连接，以形成一个相，其中N和K是2以上的整数，其中，每个单相三电平逆变器单元包括：彼此隔离的第一AC输入端子和第二AC输入端子，其中AC电流输入到所述第一AC输入端子和所述第二AC输入端子；两个AC‑DC转换器，该两个AC‑DC转换器将输入到所述第一AC输入端子和所述第二AC输入端子的每个AC输入端子的所述AC电流转换为DC；平滑电容器，该平滑电容器连接到所述AC‑DC转换器的每个输出；以及单相三电平逆变器，该单相三电平逆变器使用每个所述平滑电容器的串联电路作为DC输入，以输出单相AC，其中，变压器具有一个初级绕组和2N×K个次级绕组，其中，每个单相三电平逆变器单元的所述第一AC输入端子和所述第二AC输入端子的每个AC输入端子都连接到所述变压器的所述次级绕组，其中，所述K个相臂中的每个相臂的所述AC输出端子中的一个AC输出端子彼此共同地连接，以形成共同连接点，所述K个相臂中的每个相臂的所述AC输出端子中的另一个AC输出端子用作为每个相的AC输出端子，其中，当所述N个单相三电平逆变器单元从所述共同连接点依次表示为第一单元至第N单元时，所述变压器的所述次级绕组的结构位置对应于所述K个相地依次布置，并且用于每个相的所述次级绕组从第一顺序到第2N顺序分别布置，在所述N个单相三电平逆变器单元中，所述AC输出端子串联连接，其中，当任何一个相为L相时，L是1至K‑1中任意一个的整数，用于所述L相的所述次级绕组中的第(2N‑1)次级绕组连接到所述L相的所述第一单元的所述第一AC输入端子，用于所述L相的所述次级绕组中的第2N次级绕组连接到所述L相的所述第一单元的所述第二AC输入端子，用于(L+1)相的所述绕组中的第二次级绕组连接到所述(L+1)相的所述第一单元的所述第一AC输入端子，并且用于所述(L+1)相的所述绕组中的第一次级绕组连接到所述(L+1)相的所述第一单元的所述第二AC输入端子。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：岩堀道雄，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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