[發明專利]電力變換裝置

有效

• 申請號: 201880090970.1
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN111869083B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 鶴田遼司;鈴木寬充;岡利明;中村利孝;中村雅史
• 申請（專利權）人: 東芝三菱電機產業系統株式會社
• 主分類號: H02M7/12
• 分類號: H02M7/12;H02M5/458;H02M7/25;H02M7/797
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 徐殿軍

電力變換裝置(10)具備變壓器(20)、多個變換器單元(30)和控制各變換器單元內的半導體開關元件的接通關斷的控制電路(400)。變壓器(20)具有相對于多相的交流電源(101)被多相連接的一次繞線組(PRW)和多個二次繞線組(SDW1、SDW2)。各二次繞線組(SDW1、SDW2)具有由單相開放式繞線構成的各相的二次繞線。各變換器單元(30)將被與各二次繞線連接的交流節點間的單相交流電壓通過半導體開關元件的接通關斷控制變換為直流電壓并向一對直流節點間輸出。多個變換器單元(30)的直流節點被串聯地連接在第1及第2直流端子(102P、102N)間。

技術領域

本發明涉及電力變換裝置，更特定地講，涉及將交流電力變換為直流電力的電力變換裝置。

背景技術

作為將多相的交流電力變換為直流電力的電力變換裝置，在日本特開2014－100064號公報(專利文獻1)中，公開了將多重移相變壓器與作為他勵式的電力變換器的二極管整流器組合多臺的結構。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2014－100064號公報

非專利文獻1：Johann?W?KOLAR及Uwe?DROFENIK著，題目“A?New?Switching?LossReduced?Discontinuous?PWM?Scheme?for?a?Unidirectional?Three－Phase/Switch/Level?Boost－Type?PWM(VIENNA)Rectifier(用于單向三相/開關/電平升壓型PWM(VIENNA)整流器的降低了開關損失的非連續PWM)”，刊載于21st?INTELEC，June6－9，1999的論文集

發明內容

發明要解決的課題

在專利文獻1中，由于通過組合了多重移相變壓器和二極管整流器的結構將交流電力向直流電力變換，所以為了抑制交流電流的諧波，需要增加二極管整流器的脈沖數。因而，為了諧波抑制，多重移相變壓器的二次繞線數增加，所以擔心因電力變換裝置的大型化及變壓器繞線構造的復雜化造成的可靠性下降。

此外，在專利文獻1中使用的二極管整流器是他勵式的變換器。因此，輸入的交流電壓的變動給輸出的直流電壓帶來直接的影響，所以直流電壓變動有可能變大。此外，在系統事故發生時，通過電流路徑的控制進行的過電流的抑制較困難，所以擔心運轉持續性能變低。

另一方面，在通過使用半導體開關元件的自勵式的變換器將交流電力向直流電力變換的情況下，雖然關于直流電壓的變動抑制及系統事故發生時的運轉持續性能改善，但在輸出較高的直流電壓的用途中，擔心對半導體開關元件要求的耐壓變高。通常，由于半導體開關元件的高頻率化和高耐壓化處于權衡的關系，所以在將高耐壓的半導體開關元件在低頻率下使用的情況下，交流電流的諧波的頻率也相對地下降。結果，擔心用來抑制交流電流的諧波的無源濾波器的大型化。

本發明是為了解決這樣的問題而做出的，本發明的目的是，對于將交流電力變換為直流電力的應用變壓器的絕緣型的電力變換裝置，在為了提高運轉持續性能而使用自勵式的變換器的結構中實現小型化。

用來解決課題的手段