具有并聯(lián)連接的多級(jí)變流器的變流器裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種具有并聯(lián)連接的多級(jí)變流器的變流器裝置(1)，所述多級(jí)變流器在其交流電壓端子(21)并聯(lián)連接并且分別具有由雙極的子模塊(7)組成的串聯(lián)電路，其中，每個(gè)子模塊(7)包括至少兩個(gè)可控的電子開關(guān)(71，711，712)和儲(chǔ)能器(72)，其中，所述可控的電子開關(guān)(71，711，712)被串聯(lián)連接以形成串聯(lián)電路，并且所述串聯(lián)電路與儲(chǔ)能器(72)并聯(lián)布置，其中，在每個(gè)交流電壓端子(21)上能夠產(chǎn)生階梯形的電壓曲線，所述變流器裝置包括用于使至少一個(gè)多級(jí)變流器(2)的交流電壓曲線相對(duì)于另一個(gè)多級(jí)變流器(2)的交流電壓曲線在時(shí)間上延遲的部件。
【專利說(shuō)明】
具有并聯(lián)連接的多級(jí)變流器的變流器裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種具有多個(gè)多級(jí)變流器的變流器裝置，所述多級(jí)變流器分別具 有由雙極型子模塊組成的串聯(lián)電路，其中，每個(gè)多級(jí)變流器具有交流電壓端子，在該交流電 壓端子上能夠產(chǎn)生階梯形的電壓曲線，并且多級(jí)變流器通過(guò)其交流電壓端子并聯(lián)連接。
【背景技術(shù)】
[0002] 在DE 101 03 031 B4中公開了一種開頭提到類型的模塊化的多級(jí)變流器，其中多 級(jí)變流器通過(guò)其交流電壓端子與交流電網(wǎng)的三相連接。多級(jí)變流器的三個(gè)交流電壓端子的 每一個(gè)都對(duì)應(yīng)按照串聯(lián)連接的雙極型子模塊的兩個(gè)支路。每個(gè)子模塊包括可控的電子開關(guān) 以及儲(chǔ)能器?？煽氐碾娮娱_關(guān)被串聯(lián)連接以形成串聯(lián)電路，其中，所述串聯(lián)電路與儲(chǔ)能器并 聯(lián)連接。通過(guò)合適控制子模塊，多級(jí)變流器能夠產(chǎn)生具有預(yù)設(shè)頻率和幅度的階梯形周期交 流電壓。在支路中串聯(lián)連接的子模塊的數(shù)目N被定義為等于在相應(yīng)的多級(jí)變流器的交流電 壓輸出端上能夠產(chǎn)生的（正或負(fù)）電壓級(jí)別的數(shù)目N。在使用這種多級(jí)變流器時(shí)的缺點(diǎn)在于 總是有由于產(chǎn)生的交流輸出電壓的階梯形而形成的高次諧波(電網(wǎng)擾動(dòng)）。高次諧波在個(gè)別 情況下會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)共振，并由此導(dǎo)致電流和/或電壓過(guò)沖，從而可能會(huì)損壞用電器。
[0003] 對(duì)于一些應(yīng)用，例如在高壓直流傳輸設(shè)備（HGO設(shè)備)或用于無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)脑O(shè) 備中，其優(yōu)點(diǎn)在于并行運(yùn)行多個(gè)這樣的多級(jí)變流器，其中，并聯(lián)連接的多級(jí)變流器被連接到 多相的母線。
[0004] 因此，長(zhǎng)期以來(lái)存在對(duì)于具有并行運(yùn)行的多級(jí)變流器的變流器裝置以及其控制方 法的高需求，其中能夠降低在交流輸出電壓中的高次諧波部分。
[0005] 已知在二極管鉗位電壓源轉(zhuǎn)換器(VSC)、飛電容VSC、級(jí)聯(lián)H橋VSC或模塊化多級(jí)變 流器(MMC)中，通過(guò)提高開關(guān)頻率能夠降低高次諧波的程度。然而，這導(dǎo)致額外的電損耗，這 增加了運(yùn)行多級(jí)變流器的費(fèi)用。
[0006] 另一種用于避免高次諧波的方法是使用無(wú)源濾波器。然而，這需要額外的存放面 積，這增加了變壓器裝置需要的總存放面積。無(wú)源濾波器還造成熱損耗。另外，濾波器的效 率取決于電網(wǎng)條件，該電網(wǎng)條件可能會(huì)隨時(shí)間變化、不完全了解和/或取決于組件的老化效 應(yīng)。
[0007] J.Salmon，A.M.Knight，J.Ewanchuk在其著作"Single-Phase Multilevel PWM Inverter Topologies Using Coupled Inductors"，IEEE Transactions on Power Electronics，Vol. 24,2009年5月，描述了特殊親合電感的應(yīng)用。
[0008] 在DE 42 32 356 Al中描述了對(duì)變流器并聯(lián)電路的控制，其中，通過(guò)將一個(gè)變流器 的電壓相對(duì)于另一變流器的電壓相移高次諧波的半個(gè)周期來(lái)抑制所選擇的高次諧波。但 是，關(guān)于開頭提到類型的多級(jí)變流器的控制以抑制總的高次諧波部分在DE 42 32 356 Al 中沒(méi)有涉及。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009] 因此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種上述類型的變流器裝置，其能夠 控制多級(jí)變流器，其中，能夠降低變量器裝置的交流輸出電壓的高次諧波部分。
[0010] 該技術(shù)問(wèn)題通過(guò)所述變流器裝置包括用于使至少一個(gè)多級(jí)變流器的交流電壓曲 線相對(duì)于另一個(gè)多級(jí)變流器的交流電壓曲線在時(shí)間上延遲的部件來(lái)解決。
[0011] 如果變流器裝置包括多于兩個(gè)多級(jí)變流器，則優(yōu)選除了第一多級(jí)變流器之外延遲 地控制所有多級(jí)變流器。如果以所述時(shí)間差來(lái)延遲向第二多級(jí)變流器傳輸控制信號(hào)，則例 如可以兩倍的時(shí)間差延遲向第三多級(jí)變流器傳輸控制信號(hào)，以三倍的時(shí)間差延遲向第四多 級(jí)變流器傳輸控制信號(hào)等。
[0012] 按照本實(shí)用新型，變流器裝置包括用于使至少一個(gè)多級(jí)變流器的階梯形交流電壓 曲線相對(duì)于另一個(gè)多級(jí)變流器的交流電壓曲線在時(shí)間上延遲的部件。
[0013]有利地，多級(jí)變流器分別包括控制單元，其例如可以構(gòu)造為模塊管理系統(tǒng)(MMS)的 形式。變流器裝置還優(yōu)選具有用于向控制單元提供控制信號(hào)的中央控制單元。中央控制單 元配備有一個(gè)或多個(gè)延遲器，從而能夠借助延遲器使控制信號(hào)在時(shí)間上延遲。
[0014] 如果由中央控制單元預(yù)設(shè)要轉(zhuǎn)換的電壓，則優(yōu)選每個(gè)控制單元負(fù)責(zé)通過(guò)控制多級(jí) 變流器來(lái)轉(zhuǎn)換在變流器端子上的預(yù)設(shè)電壓。
[0015] 合適地，多級(jí)變流器經(jīng)過(guò)耦合電感與母線連接。耦合電感可以構(gòu)造為扼流圈以降 低高頻電流。
[0016] 按照本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，母線被連接到交流電壓網(wǎng)。交流電壓網(wǎng)優(yōu)選是 三相電網(wǎng)。在此，每個(gè)多級(jí)變流器連接到三條母線，其中，每條母線對(duì)應(yīng)電網(wǎng)的一相。
[0017] 有利地，雙極型子模塊被構(gòu)造為半橋電路或全橋電路。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 以下結(jié)合圖1至9繼續(xù)解釋本實(shí)用新型。
[0019] 圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的變流器裝置的示意結(jié)構(gòu)；
[0020]圖2在示意圖中示出了根據(jù)本實(shí)用新型的控制信號(hào)的時(shí)間延遲；
[0021]圖3和4在示意圖中示出了根據(jù)本實(shí)用新型的變流器裝置的多級(jí)變流器的實(shí)施例； [0022]圖5和6在不意圖中分別不出了子模塊的實(shí)施例；
[0023] 圖7在示意圖中示出了根據(jù)本實(shí)用新型的變流器裝置的模擬的例子；
[0024] 圖8在示意圖中示出了根據(jù)圖5的模擬的受控對(duì)象；
[0025] 圖9在示意圖中示出了根據(jù)圖5和6的模擬的用于控制多級(jí)變流器的裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 圖1在示意圖中詳細(xì)示出了根據(jù)本實(shí)用新型的變流器裝置1的實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)。 所示變流器裝置1包括多個(gè)并聯(lián)連接的多級(jí)變流器2。每個(gè)多級(jí)變流器2具有交流電壓端子 21。多級(jí)變流器2通過(guò)其交流電壓端子21并通過(guò)耦合電感4連接到母線5。母線5與交流電壓 網(wǎng)6、例如三相電網(wǎng)的一相連接。
[0027] 每個(gè)多級(jí)變流器2包括控制單元22,其用于將中央控制單元3的電壓預(yù)設(shè)值轉(zhuǎn)換成 對(duì)多級(jí)變流器2的控制。中央控制單元3具有用于產(chǎn)生電壓預(yù)設(shè)值的部件31以及用于產(chǎn)生控 制信號(hào)的單元32。
[0028] 每個(gè)多級(jí)變流器2從中央控制單元3獲得預(yù)設(shè)電流額定值以及控制信號(hào)，該控制信 號(hào)被構(gòu)造為周期的時(shí)鐘載波信號(hào)。在此，第一多級(jí)變流器的控制信號(hào)不被延遲，而其它多級(jí) 變流器的控制信號(hào)相對(duì)于無(wú)延遲的控制信號(hào)在時(shí)間上偏移。優(yōu)選除了第一多級(jí)變流器的 控制信號(hào)之外，所有多級(jí)變流器的控制信號(hào)分別延遲一時(shí)間差，其中所有時(shí)間差彼此不同。
[0029] 借助控制單元22將相應(yīng)的控制信號(hào)和預(yù)設(shè)電流額定值轉(zhuǎn)換成對(duì)多級(jí)變流器2的半 導(dǎo)體開關(guān)71(參見圖5、6)的控制。通過(guò)延遲控制信號(hào)，使得在多級(jí)變流器2的交流電壓端子 21上得到的交流電壓曲線彼此時(shí)間偏移。
[0030] 如果多級(jí)變流器裝置被用作HGii設(shè)備的一部分，則每個(gè)多級(jí)變流器2具有直流電 壓端子23,用于分別連接到負(fù)電壓極和正電壓極或者接地。
[0031] 多級(jí)變流器2優(yōu)選可以設(shè)置為模塊化的多級(jí)變流器(MMC)(參見圖3、4)。
[0032] 結(jié)合圖2借助示例結(jié)構(gòu)解釋控制信號(hào)的時(shí)間延遲的形成。
[0033] 用于產(chǎn)生控制信號(hào)的單元32(參見圖1)包括時(shí)鐘生成器321。由時(shí)鐘生成器321生 成的控制信號(hào)被無(wú)延遲地傳輸?shù)降谝欢嗉?jí)變流器的控制單元22A。同時(shí)向第一延遲器33A傳 輸無(wú)延遲的控制信號(hào)，借助第一延遲器對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行時(shí)間延遲。因此，控制單元22B獲得 由延遲器33A延遲的控制信號(hào)。另外，向延遲器33B繼續(xù)傳輸由延遲器33A延遲的控制信號(hào)。 最后，控制單元22C獲得借助兩個(gè)延遲器33A和33B總共兩次延遲的控制信號(hào)。
[0034] 在圖3和4中示意性示出了按照兩種實(shí)施方式的多級(jí)變流器2的結(jié)構(gòu)。根據(jù)現(xiàn)有技 術(shù)已知的多級(jí)變流器優(yōu)選可以用于根據(jù)本實(shí)用新型的變流器裝置1。然而，本實(shí)用新型不只 是限于使用所示出的多級(jí)變流器。
[0035]圖3的多級(jí)變流器2包括三個(gè)交流電壓端子1^、1^、1^。借助交流電壓端子1^、1^丄3 使多級(jí)變流器2與三相電網(wǎng)（未示出）連接。圖3示出的多級(jí)變流器可以用作整流器或逆變 器。多級(jí)變流器2還包括六個(gè)支路Z，其分別具有由N個(gè)相同構(gòu)造的雙極型子模塊7以及電感 24組成的串聯(lián)電路。每個(gè)支路Z或者與正的母線SP或者與負(fù)的母線SN連接。每個(gè)雙極型子模 塊7的兩個(gè)端子73之間的電勢(shì)差被稱為子模塊端電壓。每個(gè)子模塊7可以取第一開關(guān)狀態(tài)， 在該狀態(tài)中對(duì)應(yīng)的子模塊端電壓等于零，或者取第二開關(guān)狀態(tài)，在該狀態(tài)中子模塊端電壓 等于非零的值。通過(guò)合適地控制多級(jí)變流器2的子模塊7,例如可以將k個(gè)在正母線SP與負(fù)母 線SN之間串聯(lián)連接的子模塊按照第二開關(guān)狀態(tài)連接，剩下的N-k個(gè)子模塊按照第一開關(guān)狀 態(tài)連接。由此在母線SP與SN之間產(chǎn)生電勢(shì)差Upn，其相當(dāng)于處于第二開關(guān)狀態(tài)的子模塊7的數(shù) 目k。如果子模塊的儲(chǔ)能器例如被預(yù)充電到統(tǒng)一的電壓U C，則對(duì)于電勢(shì)差有UPN = k*Uc。端子 Ll上的電勢(shì)（該電勢(shì)例如被定義為與母線SN的電勢(shì)差)于是正比于在Ll與SN之間的支路Z中 處于第二開關(guān)狀態(tài)的子系統(tǒng)的數(shù)目。因此，在Ll與SN(或SP)之間最大可產(chǎn)生的（正或負(fù)）電 壓級(jí)別的數(shù)目等于在對(duì)應(yīng)支路Z中串聯(lián)連接的子模塊7的數(shù)目N。相應(yīng)地適用于端子L2和L3。
[0036] 圖4示出了多級(jí)變流器2的另一種實(shí)施方式。圖4的多級(jí)變流器2具有三條由串聯(lián)連 接的子模塊7組成的支路Z。在此，三個(gè)交流電壓端子LI、L2、L3經(jīng)過(guò)按照三角形電路的三個(gè) 支路Z互相連接。圖4的多級(jí)變流器2優(yōu)選用于三相交流電網(wǎng)的無(wú)功功率補(bǔ)償。
[0037] 結(jié)合圖5和6描述根據(jù)本實(shí)用新型的變流器裝置的子模塊7的兩種實(shí)施例。
[0038]圖5的子模塊7以半橋電路實(shí)現(xiàn)，并且具有兩個(gè)端子73、兩個(gè)可控電子開關(guān)711、712 以及儲(chǔ)能器72。
[0039]兩個(gè)可控電子開關(guān)711、712串聯(lián)連接形成串聯(lián)電路。電子開關(guān)711、712的串聯(lián)電路 在此與儲(chǔ)能器72并聯(lián)連接。可控電子開關(guān)711、712由半導(dǎo)體例如IGBT或MOS-FET實(shí)現(xiàn)。每個(gè) 可控電子開關(guān)711、712反并聯(lián)連接一個(gè)二極管74。反并聯(lián)的二極管74可以是分立元件或者 集成在可控電子開關(guān)711、712的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中。儲(chǔ)能器72被實(shí)現(xiàn)為儲(chǔ)存電容器或由多個(gè)儲(chǔ) 存電容器組成的電容器組。
[0040] 子模塊7的第一開關(guān)狀態(tài)的特征在于，電子開關(guān)712接通，而電子開關(guān)711關(guān)斷。如 果電子開關(guān)711接通而電子開關(guān)712關(guān)斷，則子模塊7處于第二開關(guān)狀態(tài)，其中在子模塊端子 73上主要降落儲(chǔ)能器72的電壓。如果兩個(gè)電子開關(guān)711、712都關(guān)斷，則確保在外部故障情況 下(例如端短路)釋放不希望的能量。
[0041] 在圖6示出的實(shí)施例中，具有兩個(gè)端子73的雙極型子模塊7以全橋?qū)崿F(xiàn)。圖6的子模 塊7包括兩個(gè)由電子開關(guān)71組成的串聯(lián)電路，所述電子開關(guān)71分別配備反向并聯(lián)的二極管 74。以儲(chǔ)存電容器或電容器組形式的儲(chǔ)能器72與兩個(gè)串聯(lián)電路并聯(lián)連接。類似于圖5,在圖6 的全橋中也能夠通過(guò)接通或關(guān)斷電子開關(guān)74產(chǎn)生子模塊7的第一和第二開關(guān)狀態(tài)。另外，以 全橋?qū)崿F(xiàn)的子模塊7還可以產(chǎn)生負(fù)的開關(guān)狀態(tài)。
[0042] 當(dāng)然，圖3至6并不排除，多級(jí)變流器2以及子模塊7不包括其它組件，例如在圖中 未示出的測(cè)量裝置。
[0043] 在圖7中示意性示出了用于控制變流器裝置1的試驗(yàn)結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施例中，變流器 裝置1包括三個(gè)多級(jí)變流器2六、28、2(：。多級(jí)變流器24、28、2(：通過(guò)其交流電壓端子21并聯(lián)連 接。
[0044] 通過(guò)在節(jié)點(diǎn)K處的分支向并聯(lián)連接的多級(jí)變流器2A、2B、2C傳輸預(yù)設(shè)電流額定值 31。根據(jù)預(yù)設(shè)電流額定值，在每個(gè)交流電壓端子21產(chǎn)生階梯形的電壓曲線，其中電壓曲線互 相時(shí)間偏移。然后，三個(gè)電壓曲線在加法器8中相加，并且與單個(gè)的電壓曲線進(jìn)行比較，其中 所述比較在顯示部件中可視化。通過(guò)采集和圖形顯示電壓曲線，能夠看到由本實(shí)用新型結(jié) 果抑制后的電壓曲線中的高次諧波部分，在個(gè)別情況下必要時(shí)被量化。
[0045] 在圖8中示出了在節(jié)點(diǎn)K與多級(jí)變流器2A、2B、2C的交流電壓端子21 (參見圖7)之間 的受控對(duì)象的基本進(jìn)程。該示圖同樣適用于其余的多級(jí)變流器。
[0046] 向受控對(duì)象的輸入端10提供預(yù)設(shè)電流額定值，其具有正弦形的時(shí)間曲線，并且傳 輸?shù)诫娏骺刂破?1。在圖8的實(shí)施例中，電流控制器11被實(shí)現(xiàn)為PI控制器。在此，PI控制器的 特征在于U(s) = (s+200/(100*pi) )/s形式的傳遞函數(shù)，其中pi表示圓周率。當(dāng)然在此也可 以考慮使用具有不同傳遞函數(shù)的其它控制器。由PI控制器將預(yù)設(shè)電流額定值轉(zhuǎn)換成變流器 電壓預(yù)設(shè)值。多級(jí)變流器2的控制單元處理變流器電壓預(yù)設(shè)值并且借助相移的脈寬調(diào)制(相 移PMW)將其轉(zhuǎn)換成用于子模塊的電子開關(guān)的開關(guān)命令。所得到的電壓被輸出到受控對(duì)象的 輸出端12,其中借助耦合電感4進(jìn)一步調(diào)整電壓，所述耦合電感在本例中的電感為636.7μΗ 并且電阻為大約ΙπιΩ。耦合電感4通常除了電感部分還具有電阻部分。因此，在圖8的實(shí)施例 中，耦合電感4對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)的形式為U(s) = 1000/((200/100*pi)*s+l)。在此同樣可以 考慮其它傳遞函數(shù)。
[0047] 圖9示出了圖7和8的模擬實(shí)施例的相移的脈寬調(diào)制的示意圖。在此，對(duì)三個(gè)多級(jí)變 流器2A、2B、2C的每一個(gè)都相應(yīng)進(jìn)行相移的脈寬調(diào)制。
[0048]在該實(shí)施例中，多級(jí)變流器2A、2B、2C在每個(gè)支路Z中包括兩個(gè)子模塊。然而，所述 控制能夠相應(yīng)擴(kuò)展到任意更大數(shù)目的子模塊。
[0049] 借助鋸齒波生成器產(chǎn)生用于控制的時(shí)鐘載波信號(hào)，并且傳輸?shù)降谝谎舆t器15。第 一延遲器15按照以下規(guī)則延遲時(shí)鐘載波信號(hào)：用于多級(jí)變流器2A的時(shí)鐘信號(hào)不被延遲；用 于多級(jí)變流器2B的時(shí)鐘載波信號(hào)被延遲一時(shí)間差；用于多級(jí)變流器2C的時(shí)鐘載波信號(hào)被延 遲兩倍的時(shí)間差。在此，鋸齒形的時(shí)鐘載波信號(hào)具有IkHz的頻率。時(shí)間差是83.3ys。
[0050] 然后，沒(méi)有進(jìn)一步延遲地向第一子模塊傳輸時(shí)鐘載波信號(hào)，在圖9中通過(guò)第一支路 Zl表示。至第二子模塊的時(shí)鐘載波信號(hào)通過(guò)第二支路Z2被傳輸?shù)降诙舆t器16,從而使第 二子模塊配備額外延遲的時(shí)鐘載波信號(hào)。額外延遲(通常稱為相對(duì)于周期的時(shí)鐘載波信號(hào) 的相移)在圖9示出的實(shí)施例中是90°。通常對(duì)于m個(gè)子模塊的情況，相移應(yīng)當(dāng)是180°/m，在例 如在S.Kouro等的文章 "Multicarrier PWM With DC-Link Ripple Feedforward for Multilevel Inverters"，Power Electronics，IEEE Transactions on(Volume:23, Issue: I) ,2008中描述。
[0051] 由電流控制器11確定的預(yù)設(shè)電壓額定值被提供給控制的輸入端13。在考慮由測(cè)量 裝置17提供的子模塊電壓下，借助乘法器18將其標(biāo)準(zhǔn)化。
[0052]于是借助比較器19將兩個(gè)子模塊的時(shí)鐘載波信號(hào)與以標(biāo)準(zhǔn)化的電壓額定值比較， 從中分別為兩個(gè)子模塊的每一個(gè)確定開關(guān)狀態(tài)。借助加法器20將根據(jù)開關(guān)狀態(tài)而在子模塊 的端子上降落的電壓相加。最后，借助乘法器30形成得到的變流器電壓并且傳輸?shù)捷敵龆?40 〇
[0053]附圖標(biāo)記列表 [0054] 1 變流器裝置
[0055] 2,2A，2B，2C 多級(jí)變流器
[0056] 21 交流電壓端子
[0057] 22,22A，22B，22C 控制單元
[0058] 23 直流電壓端子
[0059] 3 中央控制單元
[0000] 31 預(yù)設(shè)電流額定值
[0061] 32 控制信號(hào)生成器
[0062] 33A，33B 延遲器
[0063] 4 耦合電感
[0064] 5 母線
[0065] 6 交流電壓網(wǎng)
[0066] 7 子模塊
[0067] 71,711,712 電子開關(guān)
[0068] 72 儲(chǔ)能器
[0069] 73 子模塊端子
[0070] 74 二極管
[0071] 8 加法器
[0072] 9 顯示部件
[0073] 10 受控對(duì)象輸入端
[0074] 11 電流控制器
[0075] 12 受控對(duì)象輸出端
[0076] 13 控制輸入端
[0077] 14 鋸齒波生成器
[0078] 15 第一延遲器
[0079] 16 第二延遲器
[0080] 17 測(cè)量裝置
[0081 ] 18 乘法器
[0082] 19 比較器
[0083] 20 加法器
[0084] 30 乘法器
[0085] 40 控制輸出端
[0086] K 節(jié)點(diǎn)
[0087] L1，L2，L3 三相交流電網(wǎng)的交流電壓端子
[0088] SN 負(fù)的母線
[0089] SP 正的母線
[0090] Z 支路
[0091] Zl 第一支路
[0092] Z2 第二支路
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有多個(gè)在其交流電壓端子(21)并聯(lián)連接的多級(jí)變流器(2，2A，2B，2C)的變流 器裝置，所述多級(jí)變流器分別具有由雙極的子模塊(7)組成的串聯(lián)電路，其中，每個(gè)子模塊 (7)包括至少兩個(gè)可控的電子開關(guān)(71，711，712)和儲(chǔ)能器(72)，其中，所述可控的電子開關(guān) (71，711，712)被串聯(lián)連接以形成串聯(lián)電路，并且所述串聯(lián)電路與儲(chǔ)能器(72)并聯(lián)布置，其 中，在每個(gè)交流電壓端子(21)上能夠產(chǎn)生階梯形的電壓曲線， 其特征在于， 所述變流器裝置包括用于使至少一個(gè)多級(jí)變流器(2,2六，28,2〇的交流電壓曲線相對(duì) 于另一個(gè)多級(jí)變流器(2,2六，28,2〇的交流電壓曲線在時(shí)間上延遲的部件。2. 按照權(quán)利要求1所述的變流器裝置， 其特征在于， 所述多級(jí)變流器(2，2A，2B，2C)分別包括控制單元(22，22A，22B，22C)，并且所述變流器 裝置還具有用于向所述控制單元(22，22A，22B，22C)提供控制信號(hào)的中央控制單元，其中， 所述中央控制單元(3)配備有延遲器(334,338，15)，并且借助所述延遲器(334,338，15)能 夠使所述控制信號(hào)在時(shí)間上延遲。3. 按照權(quán)利要求2所述的變流器裝置， 其特征在于， 所述多級(jí)變流器(2,24,28,2〇經(jīng)過(guò)耦合電感(4)與母線(5)連接。4. 按照權(quán)利要求3所述的變流器裝置， 其特征在于， 所述母線(5)連接到交流電壓網(wǎng)(6)。5. 按照權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的變流器裝置， 其特征在于， 所述控制單元(22,224,228,22〇被設(shè)置為，借助相移的脈寬調(diào)制控制所述多級(jí)變流器 (2)的單個(gè)子模塊(7)。6. 按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的變流器裝置，其特征在于， 所述子模塊(7)被構(gòu)造為半橋電路或全橋電路。
【文檔編號(hào)】H02M1/12GK205657581SQ201490000849
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2014年6月5日 公開號(hào)201490000849.2, CN 201490000849, CN 205657581 U, CN 205657581U, CN-U-205657581, CN201490000849, CN201490000849.2, CN205657581 U, CN205657581U, PCT/2014/61703, PCT/EP/14/061703, PCT/EP/14/61703, PCT/EP/2014/061703, PCT/EP/2014/61703, PCT/EP14/061703, PCT/EP14/61703, PCT/EP14061703, PCT/EP1461703, PCT/EP2014/061703, PCT/EP2014/61703, PCT/EP2014061703, PCT/EP201461703
【發(fā)明人】M.皮謝爾, W.霍格
【申請(qǐng)人】西門子公司