[發明專利]變流器的控制方法以及控制裝置

有效

• 申請號: 200980108970.0
• 申請日: 2009-02-17
• 公開（公告）號: CN101971476A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 榊原憲一
• 申請（專利權）人: 大金工業株式會社
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M7/06;H02M7/10
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黃綸偉;呂俊剛

技術領域

本發明涉及控制變流器的技術，特別涉及三電平變流器的控制技術。

背景技術

從三相整流電路得到三電平的直流電位的所謂三電平變流器已被提出。例如，下述專利文獻1至3、非專利文獻1、2中例示了三電平變流器。

圖16是專利文獻1的圖4中介紹的三電平變流器的電路圖。三相電壓與作為三個為一組的電抗器的電感器8、9、10各自的一端連接。電感器8、9、10的另一端分別經由供電線11、12、13與端子14、15、16連接。端子14、15、16作為由二極管18、19、20、24、25、26構成的電源三相二極管電橋17的輸入端發揮功能，電源三相二極管電橋17的輸出側經由供電線21、27與電容器6、7連接。

端子14、15、16分別經由雙向開關30、31、32與中性點33連接。在雙向開關30中開關元件61具有集電極77以及發射極78，在雙向開關31中開關元件61具有集電極79以及發射極80，在雙向開關32中開關元件61具有集電極81以及發射極82。

這些開關元件61中的某一個導通，由此經由供電線34對電容器6、7的串聯連接的中間點35施加端子14、15、16中的某一個端子的電位。利用三相二極管電橋17的功能，出力端23、29產生直流電壓。

圖17是非專利文獻2的圖1中介紹的三電平變流器的電路圖。專利文獻3的圖4中也介紹了同樣的電路。在該電路中，從三相電壓Va、Vb、Vc側流過三相電流Ia、Ib、Ic。

電流Ia成為經由二極管D12以及開關S11或經由二極管D13以及開關S12流入中性點n的電流In。或者，電流Ia經由二極管D11、D12或經由二極管D13、D14，流入電容器。電流Ib經由二極管D22以及開關S21或經由二極管D23以及開關S22成為電流In。或者，電流Ib經由二極管D21、D22或經由二極管D23、D24流入電容器。電流Ic經由二極管D32以及開關S31或經由二極管D33以及開關S32成為電流In。或者，電流Ic經由二極管D31、D32或經由二極管D33、D34流入電容器。

這樣，開關S11、S22、S31和開關S12、S22、S32分別承擔相電位為正的期間以及相電位為負的期間的耐壓，并且兩個電容器均以電壓Vd/2進行充電。

因此，與圖16所示的電路的開關元件61相比，開關S12～S32的耐壓大致為一半就已足夠。但是，與圖16所示的電路相比，圖17所示的電路的開關元件的數量增加了一倍。

圖18是專利文獻2的圖1中介紹的三電平變流器的電路圖。供電線48經由供電線37、38與輸出端23、29連接，和與中間點35連接的供電線47一起輸入到控制單元40，由此將輸出電壓的測量值輸入到控制單元。三相電源5(相電源2、3、4)的相電壓從供電線45～46(合并為三相供電線42)輸入到控制單元40。還另外將外部控制信號41也輸入到控制單元40。

在非專利文獻1的圖1(a)、專利文獻2的圖2中也介紹了相同的電路。在該電路中，與圖16所示的電路相比，開關元件要求的耐壓大致為一半就已足夠，且其數量也不會增加。

并且，作為與本申請有關的其它文獻，舉出專利文獻4、5以及非專利文獻3、4、5。

專利文獻1：歐洲專利申請公開第0660498號說明書

專利文獻2：日本特開平9-182441號公報

專利文獻3：日本特開2002-142458號公報

專利文獻4：日本特許第2754519號公報

專利文獻5：日本特開2006-115609號公報

非專利文獻1：J.W.Kolar，U.Drofenik，F.C.Zach，“DC?link?voltage?balancing?of?a?three-phase/switch/level?PWM(VIENNA)rectifier?by?modified?hysteresis?input?current?control”，Proc.of?Power?Conversion?Conference?1995，1995，pp.443-465

非專利文獻2：Zhao，Y.，Y.Li，T.A.Lipo，“Force?Commutated?Three-Level?Boost?Type?Rectifier”，IEEE-IAS?Conference?Record，Oct.1993，vol.II，1993，pp.771-777