[發(fā)明專利]電力轉(zhuǎn)換裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210148372.X
• 申請日: 2012-05-14
• 公開（公告）號: CN102790517A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岡松茂俊;鈴木弘二;千葉浩
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社日立制作所
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02P27/06
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 汪惠民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力轉(zhuǎn)換裝置。

更詳細(xì)而言，涉及在用于可變速控制感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電力轉(zhuǎn)換裝置中，用于對逆變器中包含的平滑電容器進(jìn)行安全地充電，有效地降低在連接高電壓的主電源時(shí)產(chǎn)生的沖擊電流的技術(shù)。

背景技術(shù)

眾所周知，在資源貧乏的我國(日本國)，節(jié)能是至高課題。尤其，在大型的電動(dòng)機(jī)中要求嚴(yán)格的節(jié)能化。

例如，火力發(fā)電廠的IDF(Induced?Draft?Fan：從鍋爐火爐中吸出燃燒廢氣的風(fēng)扇)或者通風(fēng)機(jī)(取入用于燃燒燃料的外部氣體的風(fēng)扇)使用幾千kw規(guī)模的三相交流電動(dòng)機(jī)。

作為使已有的高壓三相交流電動(dòng)機(jī)(3.3kV、6.6kV等)節(jié)能化的代表性技術(shù)，舉出采用多重逆變器方式的多重電力轉(zhuǎn)換裝置的可變速控制。

例如以IGBT(Insulated?Gate?Bipolar?Transistor：絕緣柵型雙極性晶體管)為代表的構(gòu)成逆變器的半導(dǎo)體元件難以實(shí)現(xiàn)高耐壓化，所以通過串聯(lián)連接低電壓輸出的逆變器來多重化，由此對應(yīng)于高電壓輸出。另外，多重逆變器方式因?yàn)槎嘀鼗说蛪旱哪孀兤鳎砸簿哂薪档湍孀兤鞯妮敵鲭妷旱氖д妫乐挂螂妱?dòng)機(jī)線圈的高次諧波引起的絕緣劣化的效果。

這種的構(gòu)成多重電力轉(zhuǎn)換裝置的各個(gè)低壓逆變器，因?yàn)樾枰嗷ソ^緣的電源，所以大多數(shù)情況都在輸入側(cè)設(shè)置將二次線圈分割相應(yīng)低壓逆變器的個(gè)數(shù)份后的變壓器。

當(dāng)從變壓器的二次線圈供給三相交流電源時(shí)，各個(gè)低壓逆變器通過二極管電橋等的整流電路暫且將其整流成直流。此時(shí)，在整流電路的輸出側(cè)并聯(lián)連接著公知的平滑電容器。即便是低壓逆變器，也是輸入了幾百V的電壓的電容器，故平滑電容器中蓄積的電荷是相當(dāng)大的電荷量。因?yàn)樵O(shè)置多個(gè)這種的低壓逆變器來多重化，所以組合到所有的低壓逆變器中的平滑電容器的總靜電容量變得巨大，并且在這些平滑電容器組中蓄積的總電荷量變得巨大。

為此，針對于包含平滑電容器的低壓逆變器與多個(gè)二次線圈連接的變壓器，若突然向一次線圈供給高壓三相交流電力，則為了充電平滑電容器，而產(chǎn)生巨大的沖擊電流。該沖擊電流從變壓器等的構(gòu)成部件的額定電流的幾倍到幾十倍，恐怕會(huì)破壞電路元件。

為了防止這種的電路元件的破壞，有下述方法：在向一次線圈供給高壓三相交流電力之前，預(yù)先充電平滑電容器。為了一并對平滑電容器進(jìn)行初始充電，應(yīng)用了在電源變壓器中追加初始充電用的線圈的方式。該方法在各個(gè)低壓逆變器中不設(shè)置初始充電電路的方面，在低成本化方面，是有用的。

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特昭59-11730號公報(bào)

以往的高壓電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用的多重逆變器，為了降低在向輸入變壓器的一次線圈施加高電壓之際產(chǎn)生的沖擊電流，對多個(gè)低壓逆變器中包含的平滑電容器進(jìn)行在施加高電壓的前階段的初始充電。由此，能夠有效地抑制沖擊電流之中的相對于平滑電容器的充電電流。

該初始充電的順序是按照<1>、<2>、<3>的順序?qū)嵤┑模渲?lt;1>通過阻抗進(jìn)行初始充電，<2>停止初始充電，<3>向一次線圈施加高電壓。

可是，即便在該現(xiàn)有例中，在輸入變壓器的勵(lì)磁電路中，在施加高壓時(shí)也流動(dòng)基于磁通飽和的沖擊電流。針對將變壓器與高壓交流電源直接連結(jié)時(shí)的勵(lì)磁沖擊電流，在各種文獻(xiàn)中被廣泛地解說。由于該勵(lì)磁沖擊電流有時(shí)也達(dá)到額定電流的5倍～10倍，所以伴隨著沖擊電流的產(chǎn)生，恐怕會(huì)引起電源電壓的變動(dòng)，對與同一系統(tǒng)連接的其他設(shè)備也會(huì)帶來不良影響。

針對該問題，在專利文獻(xiàn)1中提出了下述方式：具備用于在從其他電源經(jīng)由阻抗對二次側(cè)進(jìn)行勵(lì)磁，并且向一次側(cè)施加電源的輔助勵(lì)磁裝置。可是，這種情況下，輔助勵(lì)磁裝置被作為追加部件而構(gòu)成，成本變高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決相應(yīng)技術(shù)問題而提出的，其目的在于提供一種不追加復(fù)雜構(gòu)成的電路，可以有效地降低沖擊電流，安全且穩(wěn)定的電力轉(zhuǎn)換裝置。