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一種橋臂混合式雙極性模塊化多電平變流器的制作方法

文檔序號(hào):11840729閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種橋臂混合式雙極性模塊化多電平變流器,其特征在于,包括均由三相構(gòu)成的正極模塊化多電平變流器和負(fù)極模塊化多電平變流器,以及兩個(gè)變壓器;其中,正極模塊化多電平變流器的正極直流端作為橋臂混合式雙極性模塊化多電平變流器的正極直流母線,正極模塊化多電平變流器的負(fù)極直流端與負(fù)極模塊化多電平變流器的正極端相連,作為橋臂混合式雙極性模塊化多電平變流器的地極直流母線,負(fù)極模塊化多電平變流器的負(fù)極直流端作為橋臂混合式雙極性模塊化多電平變流器的負(fù)極直流母線;正極模塊化多電平變流器的三相交流側(cè)出線端與第一變壓器(TR1)的副邊三相出線端相連,第一變壓器的原邊三相出線端與外部的交流電網(wǎng)三相相連;負(fù)極模塊化多電平變流器的三相交流側(cè)出線端與第二變壓器(TR2)的副邊三相出線端相連,第二變壓器的原邊三相出線端與外部的交流電網(wǎng)三相相連;

所述構(gòu)成正極模塊化多電平變流器的三相結(jié)構(gòu)相同,每相均由箝位子模塊型橋臂和半橋子模塊型橋臂兩個(gè)不同的橋臂構(gòu)成;在每相中,箝位子模塊型橋臂的正極端作為該相直流側(cè)正極端,半橋子模塊型橋臂的負(fù)極端作為該相直流側(cè)負(fù)極端,箝位子模塊型橋臂的負(fù)極端與半橋子模塊型橋臂的正極端相連,作為每相交流側(cè)出線端;三相直流側(cè)正極端相連,作為正極模塊化多電平變流器的正極直流端;三相直流側(cè)負(fù)極端相連,作為正極模塊化多電平變流器的負(fù)極直流端;

所述構(gòu)成負(fù)極模塊化多電平變流器的三相結(jié)構(gòu)相同,每相均由箝位子模塊型橋臂和半橋子模塊型橋臂兩個(gè)不同的橋臂構(gòu)成;在每相中,箝位子模塊型橋臂的負(fù)極端作為該相直流側(cè)負(fù)極端,半橋子模塊型橋臂的正極端作為該相直流側(cè)正極端,箝位子模塊型橋臂的正極端與半橋子模塊型橋臂的負(fù)極端相連,作為每相交流側(cè)出線端;三相直流側(cè)正極端相連,作為負(fù)極模塊化多電平變流器的正極直流端;三相直流側(cè)負(fù)極端相連,作為負(fù)極模塊化多電平變流器的負(fù)極直流端。

2.如權(quán)利要求1所述的橋臂混合式雙極性模塊化多電平變流器,其特征在于,所述的箝位子模塊型橋臂由N個(gè)箝位子模塊和一臺(tái)電抗器串聯(lián)構(gòu)成;其中,第一個(gè)箝位子模塊的正極端作為箝位子模塊型橋臂的正極端,第K個(gè)箝位子模塊的負(fù)極端與第K+1個(gè)箝位子模塊的正極端相連,K=1,2,…,N-1,第N個(gè)箝位子模塊的負(fù)極端與電抗器的一端相連,電抗器的另一端作為箝位子模塊型橋臂的負(fù)極端。

3.如權(quán)利要求2所述的橋臂混合式雙極性模塊化多電平變流器,其特征在于,所述橋臂中箝位子模塊的個(gè)數(shù)N大于等于Um/(2Ucm),其中,Um為橋臂混合式雙極性模塊化多電平變流器交流側(cè)線電壓峰值,Ucm為箝位子模塊的額定電壓。

4.如權(quán)利要求1所述的橋臂混合式雙極性模塊化多電平變流器,其特征在于,所述的半橋子模塊型橋臂由M個(gè)半橋子模塊和一臺(tái)電抗器串聯(lián)構(gòu)成;其中第一個(gè)半橋子模塊的正極端作為半橋子模塊型橋臂的正極端,第L個(gè)半橋子模塊的負(fù)極端與第L+1個(gè)半橋子模塊的正極端相連,L=1,2,…,M-1,第M個(gè)半橋子模塊的負(fù)極端與電抗器的一端相連,電抗器的另一端作為半橋子模塊型橋臂的負(fù)極端。

5.如權(quán)利要求4所述的橋臂混合式雙極性模塊化多電平變流器,其特征在于,所述的橋臂中半橋子模塊個(gè)數(shù)M大于等于Um/(2Uch),其中,Um為橋臂混合式雙極性模塊化多電平變流器交流側(cè)線電壓峰值,Uch為半橋子模塊電容器的額定電壓。

6.如權(quán)利要求3所述的橋臂混合式雙極性模塊化多電平變流器,其特征在于,所述的箝位子模塊采用兩電平箝位子模塊,其電路結(jié)構(gòu)包括直流電容器、第一全控開關(guān)器件、第二全控開關(guān)器件、第三全控開關(guān)器件、第一續(xù)流二極管、第二續(xù)流二極管、第三續(xù)流二極管和箝位二極管;其中,第一、第二、第三全控開關(guān)器件的集電極分別與第一、第二、第三續(xù)流二極管的陰極相連,第一、第二、第三全控開關(guān)器件的發(fā)射極分別與第一、第二、第三續(xù)流二極管的陽極相連;第一全控開關(guān)器件的集電極同時(shí)與箝位二極管的陰極和直流電容器的正極端相連;第一全控開關(guān)器件的發(fā)射極和第二全控開關(guān)器件的集電極相連,作為兩電平箝位子模塊的正極端;第二全控開關(guān)器件的發(fā)射極同時(shí)與第三全控開關(guān)器件的發(fā)射極和直流電容器的負(fù)極端相連;第三全控開關(guān)器件的集電極和箝位二極管的陽極相連,作為兩電平箝位子模塊的負(fù)極端;兩電平箝位子模塊的額定電壓為直流電容器的額定電壓。

7.如權(quán)利要求3所述的橋臂混合式雙極性模塊化多電平變流器,其特征在于,所述的箝位子模塊采用三電平箝位子模塊,其電路結(jié)構(gòu)包括第一直流電容器、第二直流電容器、第一可控開關(guān)器件、第二可控開關(guān)器件、第三可控開關(guān)器件、第四可控開關(guān)器件、第五可控開關(guān)器件、第六可控開關(guān)器件、第一續(xù)流二極管、第二續(xù)流二極管、第三續(xù)流二極管、第四續(xù)流二極管、第五續(xù)流二極管、第六續(xù)流二極管、第一箝位二極管、第二箝位二極管;其中,第一、第二、第三、第四、第五、第六可控開關(guān)器件的集電極分別與第一、第二、第三、第四、第五、第六續(xù)流二極管的陰極相連,第一、第二、第三、第四、第五、第六可控開關(guān)器件的發(fā)射極分別與第一、第二、第三、第四、第五、第六續(xù)流二極管的陽極相連;第一可控開關(guān)器件的集電極同時(shí)與第一箝位二極管的陰極和第一直流電容器的正極端相連;第一可控開關(guān)器件的發(fā)射極與第二可控開關(guān)器件的集電極相連,作為三電平箝位子模塊的正極端;第二可控開關(guān)器件的發(fā)射極同時(shí)與第三可控開關(guān)器件的發(fā)射極和第一直流電容器的負(fù)極相連;第三可控開關(guān)器件的集電極同時(shí)與第一箝位二極管的陽極、第四可控開關(guān)器件的發(fā)射極和第二箝位二極管的陰極相連;第六可控開關(guān)器件的集電極同時(shí)與第四可控開關(guān)器件的集電極和第二直流電容器的正極相連;第五可控開關(guān)器件的發(fā)射極同時(shí)與第二箝位二極管的陽極和第二直流電容器的負(fù)極相連;第五可控開關(guān)器件的集電極與第六可控開關(guān)器件的發(fā)射極相連,作為三電平箝位子模塊的負(fù)極端;三電平箝位子模塊的的額定電壓為第一直流電容器和第二直流電容器的額定電壓之和。

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