电力转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及将三个单相转换器进行三角结线而构成的三角结线级联·多电平转换器(CMC)，在以往的三角结线CMC中体积·重量大的单相电抗器必不可少的问题得到了解决。在本发明专利技术中，电力转换装置通过将三个串联体三角结线而形成，所述串联体是由级联连接的一个或多个单位单元构成的集群与绕阻的串联体，所述电力转换装置的特征在于，三个绕阻以磁动势成为加极性的方式卷绕在公共铁心上，从而形成公共铁心电抗器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电力转换装置，尤其涉及将三个单相转换器进行三角结线而构成的三相转换器。
技术介绍
三角结线级联 多电平转换器(以下，称为“CMC”)是使用能够对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等的接通 断开进行控制的开关元件而能够输出所述开关元件的耐压以上的电压的电路方式。根据〔非专利文献1〕，三角结线CMC通过对三个作为多个单位单元的串联体的集群与单相电抗器的串联体进行三角结线而构成。 根据〔非专利文献1〕，各单位单元是单相全桥电路，其具备开关元件和直流电容器。单位单元通过对开关元件的接通 断开进行控制，从而输出直流电容器电压、直流电容器电压的逆极性的电压、或零电压。由于各集群为一个或多个单位单元的串联体，所以各集群的输出电压(以下，称为“集群电压”)为该集群所包含的一个或多个单位单元的输出电压的和。在各集群包括多个单位单元的情况下，通过适当地错开(shift)该集群内的各单位单元的开关 时刻,能够使集群电压成为多电平波形。因此，通过增加各集群中包含的单位单元的个数，从而降低集群电压的高次谐波成分。与电力系统互联的三角结线CMC能够作为例如自激发式无效电力补偿装置(STATC0M)运行。先行技术文献非专利文献非专利文献I :萩原诚 赤木泰文“模组(modular) 多电平转换器(MMC)的分类和比较”，平成20年电学会产业应用部门大会，1-45专利技术的概要专利技术要解决的课题三角结线CMC的各集群电压并非理想的正弦波，而是通过该集群中所包含的单位单元的开关生成的多电平波形，其含有高次谐波电压。在三个集群电压的基本波成分的振幅相等而相位彼此各错开120°的情况下，三个集群电压的基本波成分的和为零，但是高次谐波成分的和(以下，称为“零相高次谐波电压”)不为零。在单相电抗器的电感为零的情况下，由于零相高次谐波电压而导致在三个集群中循环的高次谐波电流(以下，称为“循环高次谐波电流”)过大，从而成为集群内的IGBT的破坏原因。因此，具有相对于零相高次谐波电压的阻抗的单相电抗器是不可或缺的。在三角结线CMC的各集群和单相电抗器中，为了满足三角结线CMC的本来功能(例如作为STATC0M的功能)而流动有基本波电流。对于单相电抗器的铁心而言，需要具有不会因通过所述的基本波电流产生的磁通弓丨起磁饱和的截面面积，因此单相电抗器的体积 重量大。如此，对于以往的三角结线CMC而言，体积 重量大的单相电抗器是不可或缺的。
技术实现思路
用于解决课题的机构为了解决上述课题，提供本专利技术的电力转换装置，其通过将三个串联体三角结线而形成，所述串联体是由级联连接的一个或多个单位单元构成的集群与绕阻的串联体，所述电力转换装置的特征在于，三个所述绕阻以磁动势成为加极性的方式卷绕在公共铁心上，从而形成公共铁心电抗器。进而，本专利技术的电力转换装置的特征在于，三个所述绕阻串联地电连接。 进而，本专利技术的电力转换装置的特征在于，所述单位单元为能够输出任意的电压的两端子要素。进而，本专利技术的电力转换装置的特征在于，所述单位单元为在直流侧连接有电容器的全桥电路。进而，本专利技术的电力转换装置的特征在于，在所述公共铁心上设置有间隙。进而，本专利技术的电力转换装置的特征在于，所述公共铁心具有使因在三个所述串联体中流动的电流的零相成分而产生的磁通密度不超过该公共铁心的铁心材料的饱和磁通密度的截面面积。进而，本专利技术的电力转换装置的特征在于，具有对在三个所述串联体中循环的基本波零相电流进行控制的功能。进而，本专利技术的电力转换装置的特征在于，具有对在三个所述串联体中循环的3的倍数次高次谐波电流进行控制的功能。进而，本专利技术的电力转换装置的特征在于，具备使三个所述绕阻的结合系数平衡的结构。进而，本专利技术的电力转换装置的特征在于，所述公共铁心为三脚铁心，三个所述绕阻各自分割成串联连接的三个分割绕阻，在所述三脚铁心的中央脚的上段，相对于该中心脚由近及远地依次卷绕有第一相第一分割绕阻、第二相第一分割绕阻、第三相第一分割绕阻，在所述三脚铁心的中央脚的中段，相对于该中心脚由近及远地依次卷绕有第二相第二分割绕阻、第三相第二分割绕阻、第一相第二分割绕阻，在所述三脚铁心的中央脚的下段，相对于该中心脚由近及远地卷绕有第三相第三分割绕阻、第一相第三分割绕阻、第二相第三分割绕阻。进而，本专利技术的电力转换装置的特征在于，任意地替换了卷绕在所述中心脚的上段的所述三个分割绕阻的组、卷绕在所述中心脚的中段的所述三个分割绕阻的组、卷绕在所述中心脚的下段的所述三个分割绕阻的组。进而，本专利技术的无效电力补偿装置的特征在于，变压器的第一绕阻与前述的电力转换装置连接，所述变压器的第二绕阻与电力系统连接。进而，本专利技术的电力转换装置的特征在于，在所述全桥的直流侧连接有二次电池、太阳能电池、燃料电池或其他有效电力供给机构。进而，本专利技术的电力储存装置的特征在于，变压器的第一绕阻与前述的电力转换全文摘要本专利技术涉及将三个单相转换器进行三角结线而构成的三角结线级联·多电平转换器(CMC)，在以往的三角结线CMC中体积·重量大的单相电抗器必不可少的问题得到了解决。在本专利技术中，电力转换装置通过将三个串联体三角结线而形成，所述串联体是由级联连接的一个或多个单位单元构成的集群与绕阻的串联体，所述电力转换装置的特征在于，三个绕阻以磁动势成为加极性的方式卷绕在公共铁心上，从而形成公共铁心电抗器。文档编号H02M7/49GK102742142SQ20118000811公开日2012年10月17日 申请日期2011年2月1日 优先权日2010年2月25日专利技术者井上重德, 加藤修治 申请人:株式会社日立制作所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：井上重德，加藤修治，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：