[發(fā)明專利]一種五電平電壓源型變換裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310467976.5
• 申請(qǐng)日: 2013-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN103595281A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚國俊;劉戰(zhàn);李浩;何鳳有
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐州中礦大傳動(dòng)與自動(dòng)化有限公司
• 主分類號(hào): H02M7/483
• 分類號(hào): H02M7/483;H02M7/5387;H02M7/219;H02M5/458
• 代理公司: 徐州支點(diǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32244
• 代理人: 劉新合

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種五電平電壓源型變換裝置，屬于電力電子變換裝器領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，隨著電力電子技術(shù)和控制技術(shù)的全面發(fā)展，電力電子裝置已經(jīng)被廣泛使用，人們對(duì)電力電子裝置的大功率、耐高壓、低諧波擾動(dòng)的要求越來越高。多電平變換裝置具有功率大、開關(guān)頻率低、輸出諧波小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快、電磁兼容性好等優(yōu)點(diǎn)，并可以使耐壓值低的電力電子器件可靠應(yīng)用于高壓大功率領(lǐng)域，并有效地減少脈寬調(diào)制簡稱PWM控制產(chǎn)生的高次諧波。但是，由于公知的二極管鉗位型五電平變換裝置的二極管數(shù)目較多、電容飛跨型五電平變換裝置控制復(fù)雜、H橋級(jí)聯(lián)型五電平變換裝置需要獨(dú)立的直流源等五電平變換裝置都存在固有缺點(diǎn)，抑制了五電平變換裝置在實(shí)際中的推廣和使用。

五電平變換轉(zhuǎn)置在實(shí)際的應(yīng)用中還必須考慮到均壓的因素，不同型號(hào)的絕緣柵雙極晶體管由于其內(nèi)部的寄生電感和寄生電容不相同，從而導(dǎo)致相串聯(lián)的兩個(gè)不同型號(hào)的絕緣柵雙極晶體管兩端的電壓不同，最終可能導(dǎo)致絕緣柵雙極晶體管的損壞，因此不同型號(hào)的絕緣柵雙極晶體管不可以串聯(lián)使用；同時(shí)，在設(shè)計(jì)安裝時(shí)，由于不同型號(hào)的絕緣柵雙極晶體管在尺寸上會(huì)有所不同，因此在實(shí)際的使用中也不可以混合使用。所以一個(gè)實(shí)用的五電平變換裝置不但在理論上要可行，在實(shí)際的使用中也必須具有實(shí)用性的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種五電平電壓源型變換裝置，結(jié)構(gòu)簡單、控制靈活的五電平電壓源型變換裝置，所用電容器的數(shù)量少，不需箝位二極管，每個(gè)絕緣柵雙極晶體管承受的耐壓相同。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本五電平電壓源型變換裝置包括電容器C1、電容器C2、電容器Cph，第一接線端、第二接線端、第三接線端、第四接線端，以及十二個(gè)絕緣柵雙極晶體管IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4、IGBT5、IGBT6、IGBT7、IGBT8、IGBT9、IGBT10、IGBT11、IGBT12；

第一接線端和電容器C1與絕緣柵雙極晶體管IGBT1的集電極連接；

第二接線端、電容器C1、電容器C2和絕緣柵雙極晶體管IGBT3的發(fā)射極與絕緣柵雙極晶體管IGBT5的集電極連接；

第三接線端和電容器C2與絕緣柵雙極晶體管IGBT7的發(fā)射極連接；

絕緣柵雙極晶體管IGBT1的發(fā)射極與絕緣柵雙極晶體管IGBT2的集電極連接，絕緣柵雙極晶體管IGBT3的發(fā)射極與絕緣柵雙極晶體管IGBT4的集電極連接，絕緣柵雙極晶體管IGBT5的發(fā)射極與絕緣柵雙極晶體管IGBT6的集電極連接，絕緣柵雙極晶體管IGBT7的發(fā)射極與絕緣柵雙極晶體管IGBT8的集電極連接，絕緣柵雙極晶體管IGBT2的發(fā)射極與絕緣柵雙極晶體管IGBT4的集電極連接，絕緣柵雙極晶體管IGBT9的集電極、絕緣柵雙極晶體管IGBT6的發(fā)射極和絕緣柵雙極晶體管IGBT10的發(fā)射極與絕緣柵雙極晶體管IGBT8的集電極連接；

絕緣柵雙極晶體管IGBT9的發(fā)射極和絕緣柵雙極晶體管IGBT10的集電極以及絕緣柵雙極晶體管IGBT11的集電極和絕緣柵雙極晶體管IGBT12的發(fā)射極分別連接于電容器Cph的兩極；

絕緣柵雙極晶體管IGBT11的發(fā)射極和絕緣柵雙極晶體管IGBT12的集電極與第四接線端連接。

每個(gè)絕緣柵雙極晶體管也可以由集成門極換流晶閘管、門極可關(guān)斷晶閘管、電力晶體管和電力場效應(yīng)晶體管替換使用。

第一接線端、第二接線端、第三接線端為直流輸入端，第四接線端、第五接線端、第六接線端為三相交流的輸出端，每個(gè)橋臂中均安裝有直流母線電容，每相直流母線電容靠近該相橋臂安裝。

第一接線端、第二接線端、第三接線端為直流輸入端，第四接線端、第五接線端、第六接線端為三相交流的輸出端，所有橋臂共用一個(gè)直流母線電容，直流母線電容安裝在直流母線的輸入端。

第一接線端、第二接線端、第三接線端為三相交流的輸入端，每個(gè)橋臂中均安裝有直流母線電容，每相直流母線電容靠近該相橋臂安裝。

第一接線端、第二接線端、第三接線端為三相交流的輸入端，所有橋臂共用一個(gè)直流母線電容，直流母線電容安裝在直流母線的輸入端。

第一接線端、第二接線端、第三接線端為三相交流的輸入端，第四接線端、第五接線端、第六接線端為三相交流的輸出端，每個(gè)橋臂中均安裝有直流母線電容，每相直流母線電容靠近該相橋臂安裝。

第一接線端、第二接線端、第三接線端為三相交流的輸入端，第四接線端、第五接線端、第六接線端為三相交流的輸出端，所有橋臂共用一個(gè)直流母線電容，直流母線電容安裝在直流母線的輸入端。