FI117460B - Tehomuunnin - Google Patents

Tehomuunnin Download PDF

Info

Publication number
FI117460B
FI117460B FI962463A FI962463A FI117460B FI 117460 B FI117460 B FI 117460B FI 962463 A FI962463 A FI 962463A FI 962463 A FI962463 A FI 962463A FI 117460 B FI117460 B FI 117460B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
current
neutral
voltage
inverter
control
Prior art date
Application number
FI962463A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI962463A0 (fi
FI962463A (fi
Inventor
Satoshi Miyazaki
Kazuaki Yuki
Original Assignee
Toshiba Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Kk filed Critical Toshiba Kk
Publication of FI962463A0 publication Critical patent/FI962463A0/fi
Publication of FI962463A publication Critical patent/FI962463A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI117460B publication Critical patent/FI117460B/fi

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/487—Neutral point clamped inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/06—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC
    • H02M5/42—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters
    • H02M5/44—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate DC into AC
    • H02M5/443—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate DC into AC using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M5/45—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate DC into AC using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

L
117460 • :: * 1.1 . ;·
Tehomuunnin
Keksinnön taustaa Keksinnön ala 5 Tämä keksintö liittyy tehomuuntimeen, joka käyttää NPC-invertteriä (neutraalikohdan lukittu invertteri), ja tarkemmin tehomuuntimeen, joka pystyy vaimentamaan kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraalipotentiaalin huojunnan.
Asiaan liittyvän tekniikan kuvaus :
10 Yksi esimerkki tavanomaisesta tehomuuntimesta, joka käyttää NPC
(neutraalikohdan lukittu -tyyppi) -invertteriä, on esitetty kuviossa 15. Kuviossa 15 kolmivaiheisesta vaihtoteholähteestä 41 syötettävä jännite muunnetaan ta-sajännitteeksi muuntimella 1 ja jaetaan kondensaattoreilla 4, 5. Tässä kondensaattorit 4, 5 muodostavat kolmitasoisen tasajännitelähteen, jonka tasajännit-15 teinä annetaan positiivisen puolen potentiaali VP, neutraalipotentiaali VO ja negatiivisen puolen potentiaali. Tasajännitteet, joilla on tämä neutraali potenti- : aali VO, muunnetaan NPC-invertterillä 2 ennalta määrätyn taajuiseksi kolmivaiheiseksi vaihtojännitteeksi vaihtovirtamoottorin 3 käyttämiseksi. NPC-in-vertteri 2 tunnetaan invertterinä, jolla muunnetaan tasajännitteet, joilla on neut- ; ; 20 raalipotentiaali VO, vaihtovirtatehoksi, jolla on vähemmän korkeita harmonisia. | * * * ~ % ·* ·’ Tässä tapauksessa vaihtovirtatehot, jonka NPC-invertteri 2 syöttää • ,·* \i.: vaihtovirtamoottoriin 3 positiivisen puolen jännitteestä (VP-VO) ja negatiivisen puolen jännitteestä (VO-VN), eivät ole yhtä suuria millään hetkellä ja teho huo- juu taajuudella, joka on 3 kertaa NPC-invertterin 2 lähtötaajuus. Muunnin 1 : 25 pystyy ohjaamaan vain positiivis-negatiivista jännitettä (VP-VN) ja sen vuoksi * * * neutraalipotentiaali myös huojuu 3 kertaa lähtötaajuudella. Kun neutraalijänni- * te VO huojuu, NCP-invertterin kyky vaimentaa korkeampia harmonisia mene- , tetään ja sen vuoksi on tutkittu monia menetelmiä vaimentaa neutraalipotenti- • * · y/. aalin VO huojuntaa.
"** 30 Esimerkiksi sellaista ohjausjäijestelmää käytetään vaimentamaan f
v.: neutraalipotentiaalin VO huojuntaa kuin "PWM System of Three-Level GTO
Inverter", teollisten sovellusten osa nro 85, esitetty Japanin sähköinsinöörien yhdistyksen kansallisessa kokouksessa 1994, seuraavalla tavalla. Toisin sa-noen kolmessa vaiheessa olevat jännitteet on biasoitu kun taas kolmivaihei- • · a · · ' * · 117460 ί 2 ίί seen NPC-invertterin linjajännitteet pidetään muuttumattomina ja positiivisen * puolen jännitteestä (VP-VO) ja negatiivisen puolen jännitteestä (VO-VN) syöte- : tyt tehot tasapainotetaan siirtämällä bias-jännitettä positiiviselle ja negatiiviselle puolelle lyhyessä jaksossa.
5 Erityisesti, jotta selvittäisiin tästä kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraalipotentiaalin huojunnasta, tähän asti on käytetty menetelmää, jossa tuodaan bias-jännite NPC-invertterin lähtöjännitevertailuun. Esimerkiksi jos tasajännitelähteen positiivisen puolen jännite tulee suuremmaksi kuin negatiivisen puolen jännite, positiivinen bias-jännite viedään jännitevertailuun. Tämän 10 vuoksi positiivisen puolen tasavirtatehokulutus kasvaa enemmän kuin negatiivisen puolen tasavirtatehokulutus ja siten positiivisen ja negatiivisen puolen ta-sajännitteen voidaan tasoittaa.
Lopullinen rakenne selostetaan viitaten kuvioon 15. Positiivisen puolen jännitteen Vd1 ja negatiivisen puolen jännitteen Vd2 erosta, joka saadaan 15 positiivisen puolen kondensaattorin jännitteen ilmaisevasta positiivisen puolen tasajännitteenilmaisimesta 20 ja negatiivisen puolen kondensaattorin jännitteen ilmaisevasta negatiivisen puolen tasajännitteenilmaisimesta 21, saadaan positiivis-negatiivinen erojännite, joka syötetään bias-säätäjään 44. Neutraali-potentiaalin huojunta vaimennettiin ohjaamalla NPC-invertteriä 2 perustuen 20 tämän positiivis-negatiivis-erojännitteen ja kolmivaiheisen jännitevertailun laskentayksikön laskemien kolmivaiheisten jännitevertailujen VU , W* ja VW* • **: summiin.
: Tämän tavanomaisen menetelmän mukaan kuitenkin, kun bias- * * * ··· jännite viedään NPC-invertterin 2 lähtöjännitteeseen 2 sen ollessa raskaasti ·«·« 25 kuormitettu (kun käytetään ylivirtaa), jännite voi rajoittua ja bias ei jossain ta-pauksessa kompensoidu. Tässä tapauksessa esiintyy ongelma, että neutraali- • · · y.‘.m potentiaalin huojuntaa ei ensisijaisesti ohjata vaan ohjataan tehokkaasti vain ‘ ’ kun käytettävissä on riittävä lähtöjännite ja jos suuri kuormavirta kulkee hetkel lisesti suuren kuorman muutoksen jne vuoksi, neutraalipotentiaali vaihtelee *···: 30 suuresti ja indusoituu ylijännite/ylivirta.
Edelleen tällaisen järjestelmän mukaan, jossa vaimennetaan neut- ;v. raalipotentiaalin huojunta epätasapainottamalla positiivisen ja negatiivisen • * .···. puolen jännitteen kulutukset tuomalla bias-jännite kolmivaiheisiin jännitever- tailuihin, jännite, joka todellisuudessa annetaan kolmivaiheisena linjajännittee-35 nä, tulee bias-jännitteen verran pienemmäksi kuin yhdistävä tasajännite. Ta- • · · · · • ·
117460 I
3 1 Έ -¾ män vuoksi jännitteen käyttökerroin putoaa ja NPC-invertteri, jolla on suuri jän- ; nitekapasiteetti, tulee välttämättömäksi. Tämän johdosta tehomuunninjäijes-telmä kokonaisuudessaan tulee suureksi.
Keksinnön yhteenveto 5 Näin ollen yksi tämän keksinnön päämääristä on antaa tehomuun- nin, joka käyttää NPC-invertteriä, joka pystyy vaimentamaan kolmitasoisen ta-sajännitelähteen neutraalipotentiaalin huojunnan.
Keksinnön tavoite saavutetaan itsenäisten patenttivaatimusten mukaisella tehomuuntimella. Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitse-10 näisten patenttivaatimusten kohteena.
Tämän keksinnön näihin ja muihin päämääriin päästään tehomuuntimella, joka sisältää muuntimen, kolmitasoisen tasajännitelähteen, joka muodostuu sarjaan kytketyistä kondensaattoreista, jotka on kytketty muuntimen i lähtöjen väliin positiivisen, neutraalin ja negatiivisen potentiaalin synnyttämi-15 seksi, kolmitasoisen NPC-invertterin, joka on kytketty kolmitasoiseen tasajänni-telähteeseen, leikkuripiirin ja leikkuriohjauspiirin leikkuripiirin ohjaamiseksi.
Leikkuripiiri sisältää ensimmäisen kytkentäpiirin ja toisen kytkentäpiirin saija-kytkennän kytkettynä kolmitasoisen tasajännitelähteen positiivisen potentiaali-kohdan ja negatiivisen potentiaalikohdan väliin, ensimmäisen diodin kytkettynä 20 vastakkaissuuntaisesti ensimmäisen kytkentälaitteen kanssa, toisen diodin .. . kytkettynä vastakkaissuuntaisesti toisen kytkentälaitteen kanssa, ja kuristimen.
• · · : ·* Ensimmäisen kytkentälaitteen anodi on kytketty kolmitasoisen tasajänniteläh- *.i.: teen positiivisen puolen potentiaalikohtaan, ensimmäisen kytkentälaitteen ka- todi on kytketty toisen kytkentälaitteen anodiin, toisen kytkentälaitteen katodi 25 on kytketty kolmitasoisen tasajännitelähteen negatiivisen puolen potentiaaliini*: kohtaan, ja kuristin on kytketty kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraalin po- tentiaalikohdan ja ensimmäisen ja toisen kytkentälaitteen liitoskohdan väliin. Leikkuriohjauspiiri sisältää ensimmäisen jännitteenilmaisimen, jolla ilmaistaan . .·. ensimmäinen jännite yhden kondensaattorin yli, toisen jännitteenilmaisimen, * * » ,··!, 30 jolla ilmaistaan toinen jännite toisen kondensaattoreista yli, jänniteohjaimen • · *" kytkettynä vastaanottamaan ensimmäinen jännite ja toinen jännite ensimmäi- * * :.v sen jännitteen ja toisen jännitteen vertaamiseksi jännite-eron synnyttämiseksi > ja jännitteenohjauksen lähtösignaalin synnyttämiseksi siten, että jännite-erosta tulee nolla, ja ohjauspiirin kytkettynä vastaanottamaan jännitteenohjaussignaali 35 ensimmäisen ja toisen kytkentälaitteen ohjaamiseksi jännitteenohjauksen läh- • · 117460 ί ·?* 4 & tösignaalin perusteella. Tällöin kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraalipo-tentiaalin huojunta vaimentuu.
Tämän keksinnön yhden piirteen mukaan varustetaan tehomuunnin, joka sisältää muuntimen, kolmitasoisen tasajännitelähteen, joka muodostuu 5 sarjaan kytketyistä kondensaattoreista, jotka on kytketty muuntimen lähtöjen väliin positiivisen, neutraalin ja negatiivisen potentiaalin synnyttämiseksi, kolmitasoisen NPC-invertterin, joka on kytketty kolmitasoiseen tasajännitelähtee-seen, leikkuripiirin ja leikkuriohjauspiirin leikkuripiirin ohjaamiseksi. Leikkuripiiri sisältää ensimmäisen kytkentäpiirin ja toisen kytkentäpiirin sarjakytkennän kyt-10 kettynä kolmitasoisen tasajännitelähteen positiivisen potentiaalikohdan ja negatiivisen potentiaalikohdan väliin, ensimmäisen diodin kytkettynä vastakkais-suuntaisesti ensimmäisen kytkentälaitteen kanssa, toisen diodin kytkettynä vastakkaissuuntaisesti toisen kytkentälaitteen kanssa, ja kuristimen. Ensimmäisen kytkentälaitteen anodi on kytketty kolmitasoisen tasajännitelähteen 15 positiivisen puolen potentiaalikohtaan, ensimmäisen kytkentälaitteen katodi on kytketty toisen kytkentälaitteen anodiin, toisen kytkentälaitteen katodi on kytketty kolmitasoisen tasajännitelähteen negatiivisen puolen potentiaalikohtaan, ja kuristin on kytketty kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraalin potentiaali-kohdan ja ensimmäisen ja toisen kytkentälaitteen liitoskohdan väliin. Leikkuri-20 piiri sisältää ensimmäisen virranilmaisimen, jolla ilmaistaan kuristimen läpi kulkeva virta, toisen virranilmaisimen, jolla ilmaistaan invertterin neutraalivirta, jo-·· · ,5 : V ka kulkee kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraalipotentiaalikohdan ja kol- ··.·*: mitasoisen NPC-invertterin neutraalipotentiaalikohdan välillä, komparaattorin, ·:* jolla verrataan invertterin neutraalivirtaa leikkurinvirtaan näiden välisen virta- *·· ·*·.· 25 eron synnyttämiseksi, virran ohjauspiirin, joka on kytketty vastaanottamaan vir- . .·. taero virranohjauksen lähtösignaalin synnyttämiseksi siten, että virtaero tulee .···, nollaksi, ja ohjauspiirin, joka on kytketty vastaanottamaan virranohjauksen läh- ♦ · ♦ tösignaali ensimmäisen ja toisen kytkentälaitteen ohjaamiseksi virranohjauk- . sen lähtösignaalin perusteella.
• · · *;jf 30 Tämän keksinnön muuan piirteen mukaan varustetaan tehomuun- *···Σ nin, joka sisältää muuntimen, kolmitasoisen tasajännitelähteen, joka muodos- tuu sarjaan kytketyistä kondensaattoreista, jotka on kytketty muuntimen lähtö- * * .1·. jen väliin positiivisen, neutraalin ja negatiivisen potentiaalin synnyttämiseksi, kolmitasoisen NPC-invertterin, joka on kytketty kolmitasoiseen tasajänniteläh- • · · ··" 35 teeseen, leikkuripiirin ja leikkuriohjauspiirin leikkuripiirin ohjaamiseksi. Leik- * · 117460 ! 5 .,i kuripiiri sisältää ensimmäisen kytkentäpiirin ja toisen kytkentäpiirin sarjakyt- ! kennän kytkettynä kolmitasoisen tasajännitelähteen positiivisen potentiaali-kohdan ja negatiivisen potentiaalikohdan väliin, ensimmäisen diodin kytkettynä vastakkaissuuntaisesti ensimmäisen kytkentälaitteen kanssa, toisen diodin 5 kytkettynä vastakkaissuuntaisesti toisen kytkentälaitteen kanssa, ja kuristimen. ;
Ensimmäisen kytkentälaitteen anodi on kytketty kolmitasoisen tasajännitelähteen positiivisen puolen potentiaalikohtaan, ensimmäisen kytkentälaitteen katodi on kytketty toisen kytkentälaitteen anodiin, toisen kytkentälaitteen katodi on kytketty kolmitasoisen tasajännitelähteen negatiivisen puolen potentiaali-10 kohtaan, ja kuristin on kytketty kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraalin potentiaalikohdan ja ensimmäisen ja toisen kytkentälaitteen liitoskohdan väliin.
Leikkuripiiri sisältää ensimmäisen jännitteenilmaisimen, jolla ilmaistaan ensimmäinen jännite yhden kondensaattorin yli, toisen jännitteenilmaisimen, jolla ilmaistaan toinen jännite toisen kondensaattoreista yli, jännitekomparaattorin, 15 jolla verrataan ensimmäistä jännitettä toisen jännitteen kanssa ja jännite-eron synnyttämiseksi, jänniteohjaimen, joka on kytketty vastaanottamaan jännite-ero jännitteenohjauksen lähtösignaalin synnyttämiseksi siten, että jännite-ero tulee nollaksi, ja ohjauspiirin, joka on kytketty vastaanottamaan jännitteenohjauksen lähtösignaali ensimmäisen ja toisen kytkentälaitteen ohjaamiseksi jän-20 nitteenohjauksen lähtösignaalin perusteella.
.. . Piirrosten lyhyt kuvaus • · « ; Σ ;* Keksinnöstä ja siihen liittyvistä monista eduista saadaan helposti täy- • · · *·:·* dellisempi arvio samalla kun samat tulevat paremmin ymmärretyiksi tarkaste- lemalla seuraavaa yksityiskohtaista kuvausta yhdessä oheisten piirrosten • ·
25 kanssa, joissa: I
kuvio 1 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän keksinnön ensimmäisen toteutuksen mukaan; kuvio 2 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän . .·. keksinnön toisen toteutuksen mukaan; • · · * ,·*·. 30 kuvio 3 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän *** keksinnön kolmannen toteutuksen mukaan; • · ·.·.· kuvio 4 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän , • · * keksinnön neljännen toteutuksen mukaan; kuvio 4A on kuviossa 4 esitetyssä tehomuuntimessa olevan leikku- ;;;\ 35 riohjaimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio; • ·
117460 I
' 6 . ·. i kuvio 5A on aaltomuotopiirros, joka esittää kuviossa 4 esitetyn teho-muuntimen toiminnan simulaatiotuloksen; l kuvio 5B on aaltomuotopiirros, joka esittää kuviossa 4 esitetyn teho- 1 muuntimen toiminnan simulaatiotuloksen; • · -ΐ 5 kuvio 5C on aaltomuotopiirros, joka esittää kuviossa 4 esitetyn te- homuuntimen toiminnan simulaatiotuloksen; kuvio 5D on aaltomuotopiirros, joka esittää kuviossa 4 esitetyn te-homuuntimen toiminnan simulaatiotuloksen; kuvio 6 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän 10 keksinnön viidennen toteutuksen mukaan; kuvio 7 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän keksinnön kuudennen toteutuksen mukaan; kuvio 8 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän keksinnön seitsemännen toteutuksen mukaan; r 15 kuvio 9 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän ? keksinnön kahdeksannen toteutuksen mukaan; kuvio 10 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän keksinnön yhdeksännen toteutuksen mukaan; kuvio 11 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän -a 20 keksinnön kymmenennen toteutuksen mukaan; kuvio 12 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän : V keksinnön yhdennentoista toteutuksen mukaan; ·*.:[: kuvio 13 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän -i ·,·· keksinnön kahdennentoista toteutuksen mukaan; ·*·· ·*·.; 25 kuvio 14 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän • · . keksinnön kolmannentoista toteutuksen mukaan; • · · .·*··. kuvio 15 on järjestelmäkonfiguraatiokaavio yhdestä esimerkistä ta- vanomaisia tehomuuntimia.
. .*. Ensisijaisten toteutusten yksityiskohtainen kuvaus .*··. 30 Tarkastellen nyt piirroksia, joissa samanlaiset viitenumerot merkitse- • · vät identtisiä tai vastaavia osia kautta useiden näkymien, tämän keksinnön to- * m teutukset kuvataan alla.
* * ·
Kuvio 1 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän keksinnön ensimmäisen toteutuksen mukaan.
* » · · 9 m 9 9 Φ 9 9 7
117460 I
>
Kuviossa 1 kolmivaiheinen vaihtovirtateholähde 41, muunnin 1, kondensaattorit 4 ja 5, NPC-invertteri 2 ja vaihtovirtamoottori 3 ovat samoja kuin kuviossa 15 esitetyt. Tässä kondensaattorit 4 ja 5 muodostavat kolmitasoisen tasajännitelähteen NPC-invertterille 2.
5 Viitenumerot 7, 8 ovat kytkentälaitteita, kuten GTO:t IGBT:t, transis torit ja niin edelleen, jotka on kytketty sarjaan muuntimen 1 antaman tasajän-nitteen positiivisen ja negatiivisen puolen väliin. 9, 10 ovat diodeja, jotka on kytketty vastakkaissuuntaisesti vastaaviin kytkentälaitteisiin 7, 8. 6 on kuristin, joka on kytketty kondensaattorien 4, 5 sarjakytkentäkohdan ja kytkentälait-10 teiden 7, 8 sarjakytkentäkohtien väliin. Kytkentälaite 7, kuristin 6 ja diodi 10 toimivat ensimmäisenä leikkuripiirinä, kun taas kytkentälaite 8, kuristin 6 ja diodi 9 toimivat toisena leikkuripiirinä. 46 on jänniteohjain, joka antaa jännit-teenohjaussignaalin Vc vertaamalla kondensaattorien 4, 5 jännitteiden Vp, Vn absoluuttiarvoja, siten, että pienennetään niiden välistä eroa. 48 on lähtörajoi-15 tin, joka rajoittaa jännitteenohjaussignaalin Vc määrättyyn arvoon. 49 on laskentayksikkö, joka antaa joko leikkuriohjaussignaalin CH1 tai CH2 lähtörajoit-timen 48 kautta annettavan jännitteenohjaussignaalin Vc mukaan. 50 on mo-dulaatiosignaaligeneraattori, joka antaa kolmioaaltosignaalin TRS pulssinle- 5 veysmodulaatiota varten. 51, 52 ovat komparaattoreita, jotka antavat kytken- ;; 20 täsignaalit G1, G2 vertaamalla vastaavia leikkuriohjaussignaaleja CH1, CH2 kolmioaaltosignaaliin TRS.
! *[: Yllä kuvatun kaltaisessa rakenteessa, jos kondensaattorien 4 ja 5 jännitteiden Vp ja Vn välille tuotetaan poikkeama, jännitteenohjaussignaali an- ·*· netaan jänniteohjaimesta 46 ja syötetään laskentayksikköön 49 lähtörajoitti- • · · · : 25 men 48 kautta. Laskentayksikkö 49 antaa joko leikkuriohjaussignaalin CH1 tai CH2 jännitteenohjaussignaalin Vc polariteetin mukaan ja ohjaa joko kytkentä- • · · laitteen 7 tai 8 kytkeytymistä jommankumman komparaattorin 51 tai 52 kautta.
* Esimerkiksi kun kondensaattorin 4 jännite Vp on korkeampi kuin kondensaattorin 5 jännite Vn ja jännitteenohjaussignaalin polariteetti Vc on positii- ’·:·* 30 vinen (Vc > 0), laskentayksikkö 49 antaa jännitteenohjaussignaalin Vc leikku- :...i riohjaussignaaliksi CH1 ja saattaa leikkuriohjaussignaalin CH2 nollaksi. Tämän seurauksena komparaattori 51 antaa kytkentäsignaalin G1 vertaamalla leikku- • · .···. riohjaussignaalia CH1 kolmioaaltosignaalin TRS kanssa ja ohjaa kyt- > '·* kentälaitetta 7 päälle/pois. Koska leikkuriohjaussignaali CH2 on nolla, kompa- ! ··.':* 35 raattori 52 ei anna kytkentäsignaalia G2. Kun kytkentälaite 7 käännetään pääl- • ·
117460 J
8 . ^ le, kondensaattorin 4 jännite viedään kuristimeen 6 ja virta kulkee kuristimen 6 läpi, ja kun kytkentälaite 7 kytketään pois, purkausvirta kulkee kuristimesta 6 kondensaattorin 5 ja diodin 10 läpi, ja kondensaattorin 4 varaus siirtyy osittain kondensaattoriin 5. Tämän seurauksena kondensaattorin 4 jännite Vp putoaa 5 ja kondensaattorin 5 jännite Vn kasvaa ja siten poikkeama jännitteiden Vp ja Vn välillä pienenee.
Edelleen, kun kondensaattorin 4 jännite Vp on alempi kuin kondensaattorin 5 jännite Vn ja jännitteenohjaussignaalin Vc polariteetti on negatiivinen (Vc < 0), laskentayksikkö 49 kääntää ohjaussignaalin Vc polariteetin ja an-10 taa leikkuriohjaussignaaliksi CH2 ja saattaa leikkuriohjaussignaalin CH1 nollaan. Tämän seurauksena komparaattori 52 vertaa leikkuriohjaussignaalia CH2 kolmioaaltosignaalin TRS kanssa ja antaa kytkentäsignaalin G2, ja ohjaa kytkentälaitetta 8 päälle/pois. Koska leikkuriohjaussignaali CH1 on nolla, komparaattori 51 ei anna kytkentäsignaalia G1. Kun kytkentälaite 8 käännetään 15 päälle, kondensaattorin 5 jännite viedään kuristimeen 6 ja virta kulkee kuristimen 6 läpi, ja kun kytkentälaite 8 käännetään pois, purkausvirta kulkee kuristimesta 6 diodin 9 ja kondensaattorin 4 kautta ja kondensaattorin 5 varaus siirtyy osittain kondensaattoriin 4. Tämän seurauksena kondensaattorin 4 jännite Vp kasvaa ja kondensaattorin 5 jännite Vn putoaa ja niiden välinen poikkeama 20 siten pienenee.
Näin ollen, kun kondensaattorien 4, 5 jännitteiden Vp, Vn välille syn-: tyy poikkeama, suoritetaan sellainen ohjaus, että leikkuritoiminta vaimentaa nopeasti neutraalipotentiaalin huojunnan siirtämällä energiaa korkeamman ,„*{* jännitteen puolelta matalamman jännitteen puolelle.
25 Edelleen, lähtörajoitin 48 ohjaa jännitteenohjaussignaalia siten, että * · • ;·. pulssinleveysmodulaation toimintasuhde ei ylitä 50 % ja että kuristimeen 6 kul- keva virta palautetaan nollaan modulaatiojakson aikana, kun jännitepoikkeama tulee epänormaalin suureksi.
Kuvio 2 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän j *···* 30 keksinnön toisen toteutuksen mukaan.
• · · • · *···* Tämä rakenne on sellainen, että ensimmäiselle leikkuripiirille ja toi- :Y: selle leikkuripiirille on vastaavasti erilliset kuristimet jolloin molempia leikkuripii- i "*. rejä voidaan käyttää itsenäisesti. Toisin sanoen ensimmäinen leikkuripiiri muo- * * t ·, dostetaan kytkemällä kytkentälaitteen 7 ja kuristimen 6A sarjapiiri tasajännite- ··« 35 lähteen positiivisen puolen VP:n ja neutraalikohdan VO:n väliin ja kytkemällä * · j.
9 117460 diodi 10 kytkentälaitteen 7 ja kuristimen 6A saijakytkentäkohdan ja tasajännite-lähteen negatiivisen puolen VN:n väliin. Edelleen, toinen leikkuripiiri muodostetaan kytkemällä kytkentälaitteen 8 ja kuristimen 6B sarjapiiri tasa-jännitelähteen negatiivisen puolen VN:n ja neutraalikohdan VO.n väliin ja kyt-5 kemällä diodi 9 kytkentälaitteen 8 ja kuristimen 6B sarjakytkentäkohdan ja ta-sajännitelähteen positiivisen puolen VP:n väliin. Muutoin kaikki on samaa kuin kuviossa 1 esitetty.
Yllä kuvatussa rakenteessa, jos kondensaattorien 4, 5 jännitteiden Vp, Vn välille syntyy poikkeama, jännitteenohjaussignaali Vc annetaan jännite-10 ohjaimesta 46 ja syötetään laskentayksikköön 49 lähtörajoittimen 48 kautta. Laskentayksikkö 49 antaa joko leikkuriohjaussignaalin CH1 tai CH2 jännit-teenohjaussignaalin Vc polariteetin mukaan ja ohjaa joko kytkentälaitteen 7 tai 8 kytkeytymistä jommankumman komparaattorin 51 tai 52 kautta siten, että suoraan siirretään energiaa kondensaattorien 4, 5 korkeamman jännitteen 15 puolelta matalamman jännitteen puolelle samalla tavoin kuin kuviossa 1 esitetty. Näin tämä leikkuritoiminto vaimentaa nopeasti leikkuripotentiaalin huojunnan. .
Edelleen, koska kahta leikkuripiiriä voidaan ohjata itsenäisesti tässä toteutuksessa, kun jännitepoikkeama kääntyy modulaatiojakson aikana tapah-20 tuvan äkillisen kuorman muutoksen vuoksi, on mahdollista ohjata neutraalipo-tentiaalin huojunnan vaimennus käyttämällä vastakkaisen puolen leikkuripiiriä.
* V Esimerkiksi kun jännite Vp on suurempi kuin jännite Vn ja ensimmäinen leikkuin*: ripiiri toimii, jos jännitteet Vp, Vn vaihdetaan siten, että jännite Vp on pienempi ··· kuin jännite Vn, pulssinleveysmodulaatiojakson aikana tapahtuvan kuormavir- «··« 25 ran äkillisen muutoksen vuoksi, on mahdollista välittömästi käyttää toista leik-. .·. kuripiiriä. Tämän vuoksi on mahdollista nopeasti vastata ohjaamalla sellaista ,··*, neutraalipotentiaalin huojuntaa, jossa jännitepoikkeaman polariteetti kääntyy • ♦ ♦ * modulaatiojakson aikana.
. Kuvio 3 on tehomuuntimen jäijestelmäkonfiguraatiokaavio tämän • · · *·:·* 30 keksinnön kolmannen toteutuksen mukaan.
··· *··.* Tämä toteutus on sellainen, että osa yhden kondensaattorin energi- : Y: asta siirretään kerran kuristimeen ja siirretään sitten toiseen kondensaattoriin.
• · .·*·. Toisin sanoen, varusteena on ensimmäinen haara, jossa on sarjaan *** kytketyt kytkentälaitteet 7, 61 ja diodit 9, 63, jotka on kytketty vastaavasti vas- ··♦ 35 takkaissuuntaisesti, ja toinen haara, jossa on sarjaan kytketyt kytkentälaitteet · 10 ' 117460 8, 62 ja diodit 10, 64, jotka on kytketty vastaavasti vastakkaissuuntaisesti. Ensimmäinen haara ja toinen haara on kytketty sarjaan ja ovat kytketyt tasajänni-telähteen positiivisen ja negatiivisen puolen VP, VN väliin. Toiset diodit 65, 66 on kytketty vastaavasti kahden kytkentälaitteen 7, 61 ja 8, 62 sarjakytkentä-5 kohtien ja neutraalipotentiaalikohdan VO väliin. Kuristin 6 on kytketty ensimmäisen ja toisen haaran sarjakytkentäkohdan ja neutraalipotentiaalikohdan VO väliin. Tämä rakenne on sama kuin NPC-invertterin pääpiirin yksittäisen vaiheen rakenne ja tätä piiriä käytetään ensimmäisenä ja toisena leikkuripiirinä. '
Edelleen varusteena on poiskytkennän viivepiirit 53, 54, jotka antavat kytken-io täsignaalit G1 A, ja G2A, joista tulee päälle-komentoja välittömästi kun kytken-täsignaalit G1, G2 ovat päälle-komentoja, ja tulee pois-komentoja kiinteän aikajakson jälkeen, kun kytkentäsignaalit G1, G2 ovat vastaavasti pois-komentoja. Kaikki muu on samaa kuin kuviossa 1 esitetty.
Yllä kuvatussa rakenteessa, jos kondensaattorien 4, 5 jännitteiden 15 Vp, Vn välille syntyy poikkeama, jänniteohjaimesta 46 annetaan jännitteenoh-jaussignaali Vc ja syötetään se laskentayksikköön 49 lähtörajoittimen 48 kautta. Laskentayksikkö antaa joko leikkuriohjaussignaalin CH1 tai CH2 jännit-teenohjaussignaalin Vc polariteetin mukaan ja antaa joko kytkentäsignaalin G1 tai G2 komparaattorin 51 tai 52 kautta, ja siten energiaa siirtyy suoraan kon-20 densaattorien 4, 5 korkeamman jännitteen puolelta matalamman jännitteen puolelle samalla tavoin kuin kuviossa 1. Näin tämä leikkuritoiminta vaimentaa j • · · * • *,·* nopeasti neutraalipotentiaalin huojunnan.
:e:‘: Esimerkiksi kun kondensaattorin 4 jännite Vp on korkeampi kuin kon- ··· densaattorin 5 jännite Vn ja jännitteenohjaussignaalin polariteetti on positiivi- - * · « · 25 nen (Vc > 0), laskentayksikkö 49 antaa jännitteenohjaussignaalin Vc leikku-. riohjaussignaaliksi CH1 ja saattaa leikkuriohjaussignaalin CH2 nollaksi. Tämän i · · seurauksena komparaattori 51 vertaa leikkuriohjaussignaalia CH1 kolmioaal- • * · * tosignaalin TRS kanssa ja antaa päälle/pois-kytkentäsignaalin G1. Koska leik- , kuriohjaussignaali G1 on nolla, komparaattori 52 ei anna lähtökytkentäsignaa- • · · *“·* 30 lia G2. Koska poiskytkennän viivepiiri 53 antaa kytkentäsignaalin G1A välittö- f mästi, kun kytkentäsignaali G1 on päällä, kytkentälaitteet 7, 61 kääntyvät pääl- ·*·’; le samanaikaisesti, kun kytkentäsignaali G1 on päällä. Tämän seurauksena • · .*··. kondensaattorin 4 jännite viedään kuristimeen 6 ja virta kulkee kuristimen 6 lä- ’·) pi ja kondensaattorin 4 energia siirtyy osittain kuristimeen 6. Kun kyt- ····* 35 kentäsignaali G1 käännetään pois, poiskytkennän viivepiiri 53 kääntää kytken- IM·· • · 11 -ι 117460 täsignaalin G1A pois kiinteän ajan verran myöhemmin ja sen vuoksi kytkentälaite 7 kääntyy pois välittömästi, mutta kytkentälaite 61 kääntyy pois kiinteän ajan verran myöhemmin. Tämän vuoksi kuristimen 6 virta kiertää ja se säilyte- r
tään kuristimen 6, diodin 65 ja kytkentälaitteen 61 muodostamassa suljetussa 5 piirissä tämän kiinteän ajan jakson ajan ja kiinteän ajan jälkeen kytkentälaite 61 käännetään pois. Kun kytkentälaite 61 käännetään pois, kuristimessa 6 oleva virta kulkee kondensaattorin 5 ja diodien 10, 64 läpi ja kuristimen 6 energia siirtyy kondensaattoriin 5. Näin kondensaattorin 4 varaus siirtyy osittain kondensaattoriin 5. Tämän vuoksi kondensaattorin 4 jännite Vp putoaa, I
10 kondensaattorin 5 jännite Vn kasvaa ja jännite-ero pienenee.
Edelleen, kun kondensaattorin 4 jännite Vp on matalampi kuin kondensaattorin 5 jännite Vn ja jännitteenohjaussignaalin Vc polariteetti on negatiivinen (Vc < 0), laskentayksikkö 49 kääntää jännitteenohjaussignaalin Vc polariteetin ja antaa sen leikkuriohjaussignaaliksi CH2 ja saattaa leikkurioh-15 jaussignaalin VH1 nollaksi. Sitten komparaattori 52 vertaa leikkuriohjaussig-naalia VH2 kolmioaaltosignaalin TRS kanssa ja antaa päälle/pois-kytkentä-signaalin G2. Koska leikkuriohjaussignaali CH1 on nolla, komparaattori 51 ei anna kytkentäsignaalia G1. Koska pois-kytkennän viivepiiri 54 antaa kytken-täsignaalin G2A välittömästi, kun kytkentäsignaali G2 on päällä, kytkentälait-20 teet 8, 62 kääntyvät päälle samanaikaisesti, kun kytkentäsignaali G2 on päällä.
Tämän seurauksena kondensaattorin 5 jännite viedään kuristimeen 6 ja virta Γ\ί kulkee kuristimen 6 läpi ja kondensaattorin 5 energia siirtyy osittain kuristimeen : 6. Kun kytkentäsignaali G2 käännetään pois, poiskytkennän viivepiiri 54 kään- ··· tää kytkentäsignaalin G2A pois kiinteän ajan verran myöhemmin ja sen vuoksi • ••f : 25 kytkentälaite 8 kääntyy pois välittömästi, mutta kytkentälaite 61 kääntyy pois , kiinteän ajan verran myöhemmin. Tämän vuoksi kuristimen 6 virta kiertää ja se • · · säilytetään kuristimen 6, kytkentälaitteen 62 ja diodin 66 muodostamassa sul- * * * ’ jetussa piirissä tämän kiinteän ajan jakson ajan ja kun kiinteä aika on mennyt, kytkentälaite 62 käännetään pois, kuristimessa 6 oleva virta kulkee diodien 10, t • · « *;|·* 30 64 ja kondensaattorin 5 läpi ja kuristimen 6 energia siirtyy kondensaattoriin 4.
Näin kondensaattorin 5 varaus siirtyy osittain kondensaattoriin 4. Tämän vuok-si kondensaattorin 5 jännite Vn putoaa, kondensaattorin 4 jännite Vp kasvaa ja • · ,·*·. jännite-ero pienenee.
*·] Edelleen, leikkauspiiri (ei kuviossa), joka muodostuu diodin ja vas- *··ϊ 35 tuksen rinnakkaispiiristä sekä vastuksesta ja leikkauskondensaattorista kytket-
Ml«| • · 12 , : 'il 117460 tynä sarjaan rinnakkaispiirin kanssa, on kytketty kuhunkin kytkentälaitteista 7, 8, 61, 62. On riittävää asettaa pois-kytkentäpiirien 53, 54 kiinteä aikajakso aikajaksoksi, jossa vastaaviin kytkentälaitteisiin 7, 8 kytkettyjen leikkauskonden- i saattorien varausjännite on lähes palautunut, kun nämä kytkentälaitteet kään- ? 5 netään pois.
Tämän toteutuksen mukaan on olemassa toimintamuoto, jossa yhden haaroista toinen kytkentälaite käännetään pois sen jälkeen kun pois-käännettyyn kytkentälaitteeseen tuotava jännite on täysin palautunut, kun taas yhden haaran yksi kytkentälaite on käännetty pois ja kuristimen virta kiertää ja 10 säilyy suljetussa silmukassa. Näin ollen kuhunkin kytkentälaitteeseen tuotava jännite rajoittuu positiivisen puolen jännitteeseen Vp tai negatiivisen puolen r jännitteeseen Vn. Tämän vuoksi on mahdollista käyttää kytkentälaitetta, jonka jännite on puolet tasajännitteestä (Vp -Vn) tässä toteutuksessa siten, että tämä ^ sovellus soveltuu hyvin suurten tasajännitteiden järjestelmään. Edelleen on 15 mahdollista saada energia siirtymään yhtä jaksoa suuremmin asettamalla pulssinleveysmodulaation toimintajakso suuremmaksi kuin 50 %.
Kuvio 4 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän keksinnön neljännen toteutuksen mukaan.
Kuviossa 4 kondensaattorit 4 ja 5 on kytketty sarjaan kaksitasoisen 20 muuntimen 1 lähtöpuolelle ja ne muodostavat kolmitasoisen tasajänniteläh-teen kolmen potentiaalitason synnyttämiseksi: positiivinen, neutraali ja negatii- * V vinen potentiaali. Kolmitasoinen NPC-invertteri 2 on kytketty kuormaksi muun- : timen 1 lähtöpuolelle. Kolmitasoista NPC-invertteriä 2 ohjaa invertteriohjain 15 ··· ja se käyttää vaihtovirtamoottoria 3. Kaksi kytkentälaitetta 7, 8 on kytketty sar- ··*· : 25 jaan kolmitasoisen tasajännitelähteen positiivisen potentiaaliväylän ja negatii- visen potentiaaliväylän väliin, ja kaksi diodia 9, 10 on kytketty vastakkaissuun- * » t taisesti vastaavien kytkentälaitteiden 7, 8 kanssa. Kahden kytkentälaitteen 7, 8 * liitoskohta ja kahden diodin 9, 10 liitoskohta ovat oikosulussa ja ovat lisäksi kytketyt kahden tasavirtakondensaattorin 4, 5 neutraalikohtaan kuristimen 6 *·|·* 30 kautta. Tämä piiri toimii ylös-askellus/alas-askellus-leikkuripiireinä kahdelle ta- savirtakondensaattorille 4, 5. Kun tasavirtakondensaattoria 4 käytetään tulo-kondensaattorina ja tasavirtakondensaattoria 5 käytetään lähtökondensaatto-,···. rina, ylös-askellus/alas-askellus-leikkuripiirin muodostavat kytkentälaite 7, ku- *·' ristin 6 ja diodi 10. Edelleen, kun tasavirtakondensaattoria 5 käytetään tu- •••i 35 lokondensaattorina ja tasavirtakondensaattoria 4 käytetään lähtökondensaat- • · ' 13 .
117460 torina, ylös-askellus/alas-askellus-leikkuripiirin muodostavat kytkentälaite 8, kuristin 6 ja diodi 9.
Nyt tässä selostetaan leikkurin toimintaperiaate. Oletetaan, että kuviossa 4 kuristimen 6 läpi kulkeva leikkurivirta I.CHP on nuolen suuntainen, jo-5 ta pidetään positiivisena. Kun kytkentälaite 7 on päällä ja kytkentälaite 8 on pois, virta kulkee kondensaattorin 4, kytkentälaitteen 7 ja kuristimen 6 läpi.
Tämän ajanjakson aikana kuristimen 6 läpi kulkeva leikkurivirta I.CHP kasvaa.
Toisin sanoen tämä merkitsee, että kondensaattorin 4 energiaa siirtyy kuristimeen 6 ja kondensaattorin 4 jännite pienenee. Kun kytkentälaite 7 on pois ja 10 kytkentälaite 8 on päällä, virta kulkee kondensaattorin 5, diodin 10 ja kuristimen 6 läpi. tämän aikajakson aikana kuristimen 6 läpi kulkeva leikkurivirta pienenee. Toisin sanoen tämä merkitsee, että kuristimen 6 energiaa siirtyy kondensaattoriin 5 ja kondensaattorin 5 jännite kasvaa. Tämän on leikkurin toiminta, kun leikkurivirta I.CHP on positiivinen. Kun leikkurivirta I.CHP on ne-15 gatiivinen, toimintaa voi myös pitää samanlaisena, joten yksityiskohtainen ku- ? vaus on jätetty pois. Pääpiirin rakenne on kuten yllä selostettu.
Leikkuriohjain on rakenteeltaan kuten alla selostettu. Mukana on vir-ranilmaisin I3, joka ilmaisee leikkurivirran I.CHP, joka kulkee leikkurikuristimen 6 läpi. Lisäksi mukana on virranilmaisin 14, joka ilmaisee invertterin neutraali-20 virran I.INV, joka virtaa NPC-invertterin 2 neutraalikohtaan 2 tasavirtateholäh-teen neutraalipotentiaalikohdasta. Ilmaistu leikkurivirta I.CHP vähennetään il-maistusta invertterin neutraalivirrasta I.INV ja poikkeama syötetään virranoh- : ·*; jaimeen 12. Tämä virtaohjain 12 on mukana ohjatakseen syötteen, kahden vir- • « · .:. ran I.CHP, I.INV poikkeaman, nollaksi, ja se muodostuu esimerkiksi verran- .·, j 25 nollisesta integroivasta kondensaattorista jne.. Virtaohjaimen 12 lähtö syöte- tään leikkuriohjaimeen 11, joka muuttaa leikkuritoimintaansa kolmioaaltovertai- • · · lu-PWM-menetelmällä ja ohjaa keskimääräistä jännitettä kahden kytkentä- '1 ' laitteen 7, 9 liitoskohdassa.
Yksi esimerkki leikkuriohjaimen 11 rakenteesta on esitetty kuviossa *···* 30 4A. Leikkuriohjaimen 11 tulo, joka on virtaohjaimen 12 lähtö, syötetään koi- • · « mioaaltokomparaattoriin 35 ja sieltä annetaan kolmioaalto-PWM-aalto. Kolmio-aaltokomparaattorin 35 lähtö syötetään veräjäajuriin 37 ja siitä tulee veräjäsig- • * .1·. naali kytkentälaitteelle 7. Lisäksi kolmioaaltokomparaattorin 35 lähtö syötetään *·] invertteriin 36 ja invertoidaan siellä. Invertterin 36 lähtö syötetään veräjäajuriin ··.: 35 38 ja siitä tulee veräjäsignaali kytkentälaitteelle 8. Niinpä, kun kytkentälaite 7 »···· • · ' £ 117460 .
•m .·; on päällä-tilassa, kytkentälaite 8 on pois-tilassa, ja kun kytkentälaite 7 on pois-tilassa, kytkentälaite 8 on pois-tilassa. Näin ollen, jos toinen kytkentälaitteista 7, 8 on päällä, toinen on pois-tilassa, jolloin tasavirtaoikosulkua tapahdu kytkentälaitteiden 7, 8 sarjapiirissä.
5 Neljännen toteutuksen mukaan yllä kuvatun kaltaisessa rakenteessa saadaan alla esitettävän kaltaisia toimia ja ilmiöitä. Neutraalipotentiaalin huojunta, jossa kahden tasavirtakondensaattorin 4, 5 jännitteet eivät ole yhteen sopivat toistensa kanssa, aiheutuu virran kulusta sisään/ ulos neutraalikohdas-ta, joka on kahden tasavirtakondensaattorin 4, 5 liitoskohta. Kuviossa 4 esite-10 tyssä piirissä leikkurivirta I.CHP kulkee neutraalikohtaan ja invertterin neutraa-livirta I.INV kulkee sieltä ulos. Tämän vuoksi jos tehomuunninta ohjataan siten, että saatetaan nollaksi virtapoikkeama, joka saadaan vähentämällä ilmaistu leikkurivirta I.CHP ilmaistusta invertterin neutraalivirrasta I.INV, neutraalikoh-dasta kondensaattoreihin 4, 5 kulkevasta virrasta tulee pieni. Tämän johdosta 15 tulee mahdolliseksi tehdä neutraalipotentiaalin huojunnasta pieni. Tapauksessa, että leikkurivirta I.CHP ja invertterin neutraalivirta I.INV kulkevat vastakkaisiin suuntiin kuin kuvion 4 vastaavat nuolet, voidaan saada aikaan samat toimet ja vaikutukset.
Tämän jälkeen kuvataan kuviossa 4 esitetyn tehonmuuntimen toi-20 minnan simulaatiotulokset.
Ensiksikin tämä tehomuunnin on suunniteltu käyttämään teräsvali- ! j V mon 5 000 kW:n pääkonetta.
: Kondensaattorien 4, 5 kapasitanssit ovat 10 mF, kuristimen 6 induk- ·:· tanssi on 0,5 mH ja kondensaattorien 4 ja 5 jännitteiden V-C1 ja V-C2 jännite- • · · * * 25 vertailut V - C1 ja V -C2 ovat 3 000 volttia (alkuarvot). Leikkuripiirin kytken- . .·. tätaajuus on 512 Hz ja invertterin neutraalivirta I.INV on 2 000 x sin (2TT.Finv.t) t * · t'ym ampeeria, missä Finv on NPC-invertterin 2 taajuus.
Simulaatiotulokset on esitetty kuvioissa 5A, 5B, 5C ja 5D.
. Kuviot 5A ja 5B esittävät vastaavasti tapaukset, joissa invertteritaa- f • · * - ,.t *·|·* 30 juus Finv on 50 Hz ilman leikkuriohjausta ja leikkuriohjauksen kanssa. Kuvios- | sa 5A todetaan, että leikkurivirta I.CHP on nolla ja jännitteet V-C1 ja V-C2 huo- , * juvat. Tämä merkitsee, että kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraalipotenti- • * .·*·. aali huojuu. Kuviossa 5B todetaan, että leikkurivirta I.CHP kulkee seuraten in- * · 1 vertterin neutraalivirtaa ja jännitteet V-C1 ja V-C2 eivät huoju. Tämä merkitsee, • ·· • · * · ··*··' • · 15 f 117460 f että kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraalipotentiaalin huojunta on hyvin i vaimennettu.
Kuviot 5C ja 5D esittävät vastaavasti tapaukset, joissa invertterin taajuus Finv on 150 Hz ilman leikkuriohjausta ja leikkuriohjauksen kanssa. Näistä }
'T
5 kuvioista on myös selvää, että kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraalipotentiaalin huojunta on hyvin vaimennettu kuviossa 5D esitetyssä tapa- Ί uksessa leikkuriohjauksen kanssa.
Tämän lisäksi, rakentamalla tehomuunnin yllä kuvatulla tavalla on mahdollista parantaa tehomuuntimen muuntimen ja invertterin jännitteen-10 hyödynnöskerrointa ja on myös mahdollista saada aikaan tehomuuntimen koon pieneneminen ja hinnan aleneminen.
Kuvio 6 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän keksinnön viidennen toteutuksen mukaan. Kuviossa 6 esitetyssä rakenteessa pääpiiriosa on sama kuin kuviossa 4 esitetyssä neljännessä toteutuksessa ja 15 sen vuoksi tässä kuvataan vain leikkuriohjain. Tämä leikkuriohjain rakenteeltaan alla kuvatun kaltainen.
Kolmitasoisen NPC-invertterin 2 kolmen vaiheen jännitemodulaatio- * * * tekijät MU, MV, MW syötetään invertterin neutraalivirran laskentayksikköön 16 invertterin ohjausyksiköstä 15, joka ohjaa kolmitasoista NPC-invertteriä 2.
20 Varustuksena on virranilmaisin 19, joka ilmaisee NPC-invertteristä 2 moottoriin 3 virtaavat kolme vaihevirtaa IU, IV ja IW. Ilmaistut kolme vaihevirtaa IU, IV ja ·· · • V IW syötetään invertterin neutraalivirran laskentayksikköön 16. Invertterin neut- : raalivirta I.INV lasketaan invertterin neutraalivirran laskentayksikössä 16 esi- ··· merkiksi seuraavan kaavan mukaan. Tämä on kirjallisuuden mukaan ("Supp- • · · · 25 ression Processing of AC Fluctuation of Neutral Voltage of Three-Level Inver- . .·. ter", nro 91, esitetty Japanin sähköinsinööriyhdistyksen D-osaston kansallises- • * · sa kokouksessa).
• · · ,v I.INV* = - | MU*| IU - | MV*| IV - | MW*| . IW ...(1) • · · • · · __ *••30 : ···
Varusteena on virranilmaisin 13, joka ilmaisee leikkurin kuristimen 6 läpi vihaavan leikkurivirran I.CHP. Ilmaistu leikkurivirta I.CHP vähennetään las- * · ;,f .***. ketusta invertterin neutraalivirrasta I.INV* ja poikkeama syötetään virranoh- *·" jaimeen 12. Virtaohjain 12 on mukana ohjaamassa syötteen nollaan ja se • · * •••i 35 muodostuu esimerkiksi suhteellisesta integroivasta kompensaattorista ja vas- ♦ ♦ 117460 16 taavista. Virtaohjaimen 12 lähtö syötetään leikkuriohjaimeen 11, joka muuttaa leikkuritoimintaan kolmioaalto-PWM-vertailumenetelmällä ja ohjaa keskijänni-tettä kahden kytkentälaitteen 7, 8 liitoskohdassa.
Viidennen toteutuksen mukaan yllä kuvatun kaltaisessa rakenteessa 5 saadaan alla esitettävän kaltaisia toimia ja ilmiöitä.
Neutraalipotentiaalin huojunta, jossa kahden tasavirtakondensaatto-rin 4, 5 jännitteet eivät ole yhteen sopivat toistensa kanssa, aiheutuu virran kulusta sisään/ ulos neutraalikohdasta, joka on kahden tasavirtakondensaattorin 4, 5 liitoskohta. Kuviossa 6 esitetyssä piirissä leikkurivirta I.CHP kulkee neut-10 raalikohtaan ja invertterin neutraalivirta I.INV kulkee sieltä ulos. Tämän vuoksi jos tehomuunninta ohjataan siten, että vähennetään ilmaistu leikkurivirta I.CHP
jännitemodulaatiotekijöistä MU, MV ja MW sekä ilmaistuista kolmivaihevir- * roista IU, IV IW lasketusta invertterin neutraalivirrasta I.INV ja ohjataan vir-taero nollaksi, neutraalikohdasta kondensaattoreihin 4, 5 kulkevasta virrasta 15 tulee pieni. Tämän johdosta tulee mahdolliseksi tehdä neutraalipotentiaalin huojunnasta pieni.
Rakentamalla tehomuunnin yllä kuvatulla tavalla on mahdollista parantaa tehomuuntimen muuntimen ja invertterin jännitteenhyödynnöskerrointa ja on myös mahdollista saada aikaan tehomuuntimen koon pieneneminen tai 20 hinnan aleneminen.
Kuvio 7 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän • V keksinnön kuudennen toteutuksen mukaan.
Kuviossa 7 esitetyssä rakenteessa pääpiiriosa on sama kuin kuvios- ··· sa 4 esitetyssä neljännessä toteutuksessa ja sen vuoksi tässä kuvataan vain ··«· 25 leikkuriohjain. Tämä leikkuriohjain rakenteeltaan alla kuvatun kaltainen.
. .·. Kolmitasoisen NPC-invertterin 2 kolmen vaiheen jännitemodulaatio- tekijät MU , MV, MW sekä kolme vaihevirtavertailua IU , IV ja IW syötetään • · ♦ invertterin neutraalivirran laskentayksikköön 17 invertterin ohjainyksiköstä 15, . joka ohjaa kolmitasoista NPC-invertteriä 2. Invertterin neutraalivirta I.INV las- • · · 30 ketään invertterin neutraalivirran laskentayksikössä 17 esimerkiksi seuraavan kaavan mukaan. Tämä on kirjallisuuden mukaan ("Suppression Processing of AC Fluctuation of Neutral Voltage of Three-Level Inverter", nro 91, esitetty Ja- • * .·**. panin sähköinsinööriyhdistyksen D-osaston kansallisessa kokouksessa).
• · * 35 I.INV* = - | MU* | · IU* - | MV*| - IV* - | MW*| . IW* ...(2) 117460 17 ' .· · S, i
Varusteena on virranilmaisin 13, joka ilmaisee leikkurin kuristimen 6 läpi virtaavan leikkurivirran I.CHP. Ilmaistu leikkurivirta I.CHP vähennetään lasketusta invertterin neutraalivirrasta I.INV1 ja poikkeama syötetään virtaohjai-5 meen 12. Virtaohjain 12 on mukana ohjaamassa syötteen nollaan ja se muodostuu esimerkiksi suhteellisesta integroivasta kompensaattorista ja vastaavista. Virtaohjaimen 12 lähtö syötetään leikkuriohjaimeen 11, joka muuttaa leikku-ritoimintaa kolmioaalto-PWM-vertailumenetelmällä ja ohjaa keskijännitettä kahden kytkentälaitteen 7, 8 liitoskohdassa.
10 Kuudennen toteutuksen mukaan yllä kuvatun kaltaisessa rakentees sa saadaan alla esitettävän kaltaisia toimia ja ilmiöitä.
Neutraalipotentiaalin huojunta, jossa kahden tasavirtakondensaatto-rin 4, 5 jännitteet eivät ole yhteen sopivat toistensa kanssa, aiheutuu virran kulusta sisään/ ulos neutraalikohdasta, joka on kahden tasavirtakondensaattorin 15 4, 5 liitoskohta. Kuviossa 6 esitetyssä piirissä leikkurivirta I.CHP kulkee neut- raalikohtaan ja invertterin neutraalivirta I.INV kulkee sieltä ulos. Tämän vuoksi jos tehomuunninta ohjataan siten, että vähennetään ilmaistu leikkurivirta I.CHP jännitemodulaatiotekijöistä MU, MV ja MW sekä ilmaistuista kolmivaihevir-roista IU, IV IW lasketusta invertterin neutraalivirrasta I.INV ja ohjataan virta-20 ero nollaksi, neutraalikohdasta kondensaattoreihin 4, 5 kulkevasta virrasta tulee pieni. Tämän johdosta tulee mahdolliseksi tehdä neutraalipotentiaalin huo-·· · . 1 : \: junnasta pieni. Edelleen koska invertterin neutraalivirta I.INV saadaan laske- maila invertterin neutraalivirran laskentayksikössä 17 ja leikkurivirta I.CHP pa- *:· kotetaan kulkemaan laskettua invertterin neutraalivirtaa I.INV seuraten, on *··· 25 mahdollista leikkurivirran I.CHP nopeampi vaste kuin kuviossa 6 esitetyssä ra- * · . .·. kenteessa aikamäärällä, joka vastaa viiveaikaa, joka tarvitaan virtojen IU, IV, IW ilmaisemiseen virranilmaisimessa 19. Tämän ansiosta neutraalipotentiaalin • · · huojunta voidaan tehdä pienemmäksi.
t ^ Rakentamalla tehomuunnin yllä kuvatulla tavalla on mahdollista pa- 30 rantaa tehomuuntimen muuntimen ja invertterin jännitteenhyödynnöskerrointa • · '·;·1 ja on myös mahdollista saada aikaan tehomuuntimen koon pieneneminen tai hinnan aleneminen.
« ·
Kuvio 8 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän \ keksinnön seitsemännen toteutuksen mukaan.
··· ···· ,"3 117460 18 * '····. .- v
Kuviossa 8 esitetyssä rakenteessa pääpiiriosa on sama kuin kuviossa 4 esitetyssä neljännessä toteutuksessa ja sen vuoksi tässä kuvataan vain leikkuriohjain. Tämä leikkuriohjain rakenteeltaan alla kuvatun kaltainen.
Kolmitasoisen NPC-invertterin 2 kolmen vaiheen jännitemodulaatio-5 tekijät MU , MV, MW sekä kolme vaihevirtavertailua IU , IV ja IW syötetään invertterin neutraalivirran laskentayksikköön 17 invertterin ohjainyksiköstä 15, * joka ohjaa kolmitasoista NPC-invertteriä 2. Invertterin neutraalivirta I.INV lasketaan invertterin neutraalivirran laskentayksikössä 17 aiemmin kuvatulla tavalla. Varusteena on virranilmaisin 13, joka ilmaisee leikkurin kuristimen 6 läpi 10 viilaavan leikkurivirran I.CHP. Ilmaistu leikkurivirta I.CHP vähennetään lasketusta invertterin neutraalivirrasta I.INV ja poikkeama syötetään virtaohjaimeen 18. Ilmaistu leikkurivirta I.CHP vähennetään myös ilmaistusta invertterin neutraalivirrasta I.INV ja poikkeama syötetään myös virranohjaimeen 18. Virtaoh-jaimessa 18 laskenta suoritetaan seuraavan kaavan mukaan.
15 V.CHP = KP.(I.INV*-I.CHO)+KI .{(I.INV-I.CHP)dt ...(3) missä KP on suhteellinen vahvistus, Kl on integroitu vahvistus, ja V.CHP on virtaohjaimen 18 lähtö. Virtaohjaimen 18 lähtö V.CHP syötetään 20 leikkuriohjaimeen 11, joka muuttaa leikkuritoimintaan kolmioaalto-PWM-vertailumenetelmällä ja ohjaa keskijännitettä kahden kytkentälaitteen 7, 8 lii-:*·*: toskohdassa.
· .....
: Seitsemännen toteutuksen mukaan yllä kuvatun kaltaisessa raken- *·· ♦j. teessä saadaan alla esitettävän kaltaisia toimia ja ilmiöitä.
• · · · .
: 25 Neutraalipotentiaalin huojunta, jossa kahden tasavirtakondensaatto- .*.·] rin 4, 5 jännitteet eivät ole yhteen sopivat toistensa kanssa, aiheutuu virran ku- !!! lusta sisään/ulos neutraalikohdasta, joka on kahden tasavirtakondensaattorin 4, 5 liitoskohta. Kuviossa 8 esitetyssä piirissä leikkurivirta I.CHP kulkee neut-raalikohtaan ja invertterin neutraalivirta I.INV kulkee sieltä ulos. Tämän vuoksi • · · *·ί·* 30 jos tehomuunninta ohjataan siten, että vähennetään leikkurivirta I.CHP invert- • · · terin neutraalivirrasta I.INV ja ohjataan poikkeama nollaksi, neutraalikohdasta kondensaattoreihin 4, 5 kulkevasta virrasta tulee pieni. Tämän johdosta tulee * · .···. mahdolliseksi tehdä neutraalipotentiaalin huojunnasta pieni. Kun tässä leikku- • · '·] rivirtaa ohjataan kaavan (3) osoittamalla tavalla, leikkurivirta I.CHP seuraa las- 35 kettua invertterin neutraalivirtaa I.INV* transienttimaisesti ja pieni kompensaa- • · 19 ' * 117460 tio ilman viivettä on mahdollinen. Edelleen poikkeama ilmaistun invertterin neutraalivirran I.INV ja leikkurivirran I.CHP välillä ohjataan integraattori olemassa olon vuoksi stationäärisesti nollaan. Tämän vuoksi on mahdollista suorittaa tyydyttävä kompensointi transienttimaisesti sekä stationäärisesti ja neut-5 raalipotentiaalin huojunta voidaan tehdä pienemmäksi.
Rakentamalla tehomuunnin yllä kuvatulla tavalla on mahdollista parantaa tehomuuntimen muuntimen ja invertterin jännitteenhyödynnöskerrointa ja on myös mahdollista saada aikaan tehomuuntimen koon pieneneminen tai hinnan aleneminen.
10 Kuvio 9 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän keksinnön kahdeksannen toteutuksen mukaan.
Kuviossa 9 esitetty rakenne perustuu kuviossa 6 esitettyyn rakenteeseen ja sen vuoksi tässä kuvataan ainoastaan kuvioitten 6 ja 9 väliset erot.
Kaksi jännitteenilmaisinta 20, 21 ovat ilmaisemassa kahden tasavir- > 15 takondensaattorin 4, 5 vastaavia jännitteitä Vd1, Vd2. Kahden kondensaattorin 4, 5 ilmaistujen jännitteiden Vd1, Vd2 välinen ero syötetään jännitekompen- Λ: saattoriin 22. Jännitekompensaattori 22 toimii siten, että tekee näiden kahden ilmaistun jännitteen Vd1, Vd2 eron nollaksi. Jännitekompensaattorin 22 lähtö lisätään virtaohjaimen 12 lähtöön ja summa syötetään leikkuriohjaimeen 11.
20 Kahdeksannen toteutuksen mukaan yllä kuvatussa rakenteessa saa daan aikaan alla esitettävän tapaisia toimia ja ilmiöitä. Toisin sanoen saadaan ·· φ • V aikaan samoja toimia ja ilmiöitä kuin kuviossa 6 esitetyssä viidennessä toteu- :φ:[: tuksessa. Edelleen jos syntyy tasavirtavirhe virranilmaisimen tasavirtaryömin- :· nän tai vastaavan vuoksi, neutraalipotentiaalin tasavirta-huojunta voidaan vai- • · · 25 mentaa ilmaisemalla kahden kondensaattorin jännitteen Vd1, Vd2, laskemalla • ♦ . jännite-ero ja ohjaamalla se nollaan.
.···. Rakentamalla tehomuunnin yllä kuvatulla tavalla on mahdollista pa- * · · · rantaa tehomuuntimen muuntimen ja invertterin jännitteenhyödynnöskerrointa . ja on myös mahdollista saada aikaan tehomuuntimen koon pieneneminen tai • · · *·;·* 30 hinnan aleneminen.
* 1 * :···' Yllä kuvattu rakenne perustuu kuviossa 6 esitettyyn viidenteen toteu- f tukseen, mutta samanlaisia toimia ja ilmiöitä saadaan aikaan, kun yllä kuvattua • · .2. rakennetta sovelletaan kuvioissa 4, 7 ja 8 vastaavasti esitettyihin neljänteen, • · * ·, kuudenteen ja seitsemänteen sovellukseen.
··· ·*·· ♦ • · 2 ! 20 117460
Kuvio 10 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän ; keksinnön yhdeksännen toteutuksen mukaan.
Kuviossa 10 esitetyssä rakenteessa pääpiiriosa on sama kuin kuvi- ' ossa 4 esitetyssä neljännessä toteutuksessa ja sen vuoksi tässä kuvataan ai- - 5 noastaan leikkuriohjain. Leikkuriohjain on rakenteeltaan alla esitetyn kaltainen.
Kaksi jännitteenilmaisinta 20, 21 ovat ilmaisemassa kahden tasavir-takondensaattorin 4, 5 vastaavia jännitteitä Vd1, Vd2. Kahden kondensaattorin 4, 5 ilmaistujen jännitteiden Vd1, Vd2 välinen ero syötetään jänniteohjaimeen 23. Jänniteohjain 23 ohjaa syötettä, toisin sanoen ilmaistujen jännitteiden Vd1, 10 Vd2 välistä eroa, sen saattamiseksi nollaan ja muodostuu esimerkiksi suhteellisesta kompensaattorista, suhteellisesta integroivasta kompensaattorista ja vastaavista. Virtaohjain 13 ilmaisee kuristimen 6 läpi kulkevan leikkurivirran I.CHP. Ilmaistu leikkurivirta I.CHP syötetään stabiloivaan kompensaattoriin 24, joka muodostuu suhteellisesta kompensaattorista, jonka suhteellinen vahvistus 15 on K. Stabiloidun kompensaattorin 24 lähtö vähennetään jänniteohjaimen 23 lähdöstä ja ero syötetään leikkuriohjaimeen 11, joka muuttaa leikkuritoimintaa kolmioaalto-PWM-vertailumenetelmällä ja ohjaa keskijännitettä kahden kytkentälaitteen 7, 8 liitoskohdassa.
Yhdeksännen toteutuksen mukaan yllä kuvatussa rakenteessa saa- -f\ 20 daan aikaan alla esitettävän tapaisia toimia ja ilmiöitä. Toisin sanoen ilmaisemalla kahden tasavirtakondensaattorin 4, 5 jännitteet Vd1, Vd2 ja ohjaamalla • V leikkuria saattamaan näiden jännitteiden Vd1, Vd2 ero nollaksi, neutraalipoten- tiaalin huojunta voidaan vaimentaa. Kuitenkin silloin, kun vain jännitteitä ohja- ··· taan, on vielä jonkin verran pelkoa LC-resonanssista leikkurin kuristimen 6 ja ···· 25 tasavirtakondensaattorien 4, 5 välillä. Tämän vuoksi neutraalipotentiaali stabi-, .·. loidaan lisäämällä kompensaationa ilmaistu leikkurivirta I.CHP.
* i «
Rakentamalla tehomuunnin yllä kuvatulla tavalla on mahdollista pa- • rantaa tehomuuntimen muuntimen ja invertterin jännitteenhyödynnöskerrointa , ja on myös mahdollista saada aikaan tehomuuntimen koon pieneneminen tai • · « *·:·* 30 hinnan aleneminen.
» · ·
Kuvio 11 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän :*·*; keksinnön kymmenennen toteutuksen mukaan.
• · ’-ju .··, Kuviossa 11 esitetyssä rakenteessa pääpiiriosa on sama kuin kuvi- :;:t· 1 2
··. ::H
ossa 4 esitetyssä neljännessä toteutuksessa ja sen vuoksi tässä kuvataan ai- i 2 ·*·ί 35 noastaan leikkuriohjain. Leikkuriohjain on rakenteeltaan alla esitetyn kaltainen.
• · * · · • · 117460 21
Kaksi jännitteenilmaisinta 20, 21 ovat ilmaisemassa kahden tasavir-takondensaattorin 4, 5 vastaavia jännitteitä Vd1, Vd2. Kahden kondensaattorin 4, 5 ilmaistujen jännitteiden Vd1, Vd2 välinen ero syötetään jänniteohjaimeen 23. Jänniteohjain 23 ohjaa syötettä sen saattamiseksi nollaan ja muodostuu 5 esimerkiksi suhteellisesta kompensaattorista, suhteellisesta integroivasta kompensaattorista ja vastaavista. Kahden kondensaattorin 4, 5 ilmaistujen jännitteiden Vd1, Vd2 ero syötetään myös kvasidifferentiaattoriin 25, jossa suoritetaan syöttöjännite-eron kvasidifferentiaalinen laskenta. Kvasidifferenti-• aattorin 25 lähtö syötetään stabiloivaan kompensaattoriin 24. Stabiloidun kom-10 pensaattorin 24 lähtö vähennetään jänniteohjaimen 23 lähdöstä ja ero syötetään leikkuriohjaimeen 11, joka muuttaa leikkuritoimintaa kolmioaalto-PWM-vertailumenetelmällä ja ohjaa keskijännitettä kahden kytkentälaitteen 7, 8 liitoskohdassa.
Kymmenennen toteutuksen mukaan yllä kuvatussa rakenteessa : 15 saadaan aikaan alla esitettävän tapaisia toimia ja ilmiöitä. Toisin sanoen ilmaisemalla kahden tasavirtakondensaattorin 4, 5 jännitteet Vd1, Vd2 ja ohjaamalla leikkuria saattamaan näiden jännitteiden Vd1, Vd2 ero nollaksi, neut- vl raalipotentiaalin huojunta voidaan vaimentaa. Kuitenkin silloin, kun vain jännitteitä ohjataan, on vielä jonkin verran pelkoa LC-resonanssista leikkurin kuristi-20 men 6 ja tasavirtakondensaattorien 4, 5 välillä. Tämän vuoksi neutraalipotenti-aali stabiloidaan lisäämällä kompensaationa kondensaattorien 4, 5 ilmaistujen ·« · : V jännitteiden Vd1, Vd2 eron kvasidifferentiaaliarvo.
Rakentamalla tehomuunnin yllä kuvatulla tavalla on mahdollista pa- ··· rantaa tehomuuntimen muuntimen ja invertterin jännitteenhyödynnöskerrointa ···· 25 ja on myös mahdollista saada aikaan tehomuuntimen koon pieneneminen tai . hinnan aleneminen.
• · ·
Kuvio 12 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän ····:' keksinnön yhdennentoista toteutuksen mukaan.
. Kuviossa 12 esitetyssä rakenteessa pääpiiriosa on sama kuin kuvi- • · · 30 ossa 4 esitetyssä neljännessä toteutuksessa ja sen vuoksi tässä kuvataan ai- noestaan leikkuriohjain. Leikkuriohjain on rakenteeltaan alla esitetyn kaltainen.
:Y: Virranilmaisin 13 on ilmaisemassa leikkurin kuristimen 6 läpi kulke- • ♦ ' .·**. vaa leikkurivirtaa I.CHP. Lisäksi virranilmaisin 14 on ilmaisemassa invertterin • · \ neutraalivirtaa I.INV. Joka kulkee NPC-invertterin 2 neutraalikohtaan koi-
«M
35 mivaiheisen tasajännitelähteen neutraalikohdasta. Ilmaistu leikkurivirta I.CHP
• · · · • · • '* 117460 22 vähennetään ilmaistusta invertterin neutraalivirrasta ja näiden ero integroidaan sitten integraattorilla 26. Integraattorin 26 lähtö syötetään jänniteohjaimeen 23.
Ilmaistu leikkurivirta I.CHP syötetään myös stabiloivaan kompensaattoriin 24.
Stabiloivan kompensaattorin 24 lähtö vähennetään jänniteohjaimen 23 lähdös- ; 5 tä ja ero syötetään leikkuriohjaimeen 11. Leikkuriohjain 11 muuttaa leikkuritoi-mintaa kolmioaalto-PWM-vertailumenetelmällä ja ohjaa keskijännitettä kahden kytkentälaitteen 7, 8 liitoskohdassa.
Yhdennentoista toteutuksen mukaan yllä kuvatussa rakenteessa saadaan aikaan alla esitettävän tapaisia toimia ja ilmiöitä. Toisin sanoen oh-10 jäämällä leikkuria saattamaan kahden kondensaattorin jännitteiden ero nollaksi, neutraalipotentiaalin huojunta voidaan vaimentaa. Ilmaistun invertterin neut-raalivirran I.INVja ilmaistun leikkurivirran I.CHP eron integraaliarvolla on jännitteen yksikkö. Toisin sanoen se on verrannollinen kahden kondensaattorin 4, 5 jännite-ero. Jos tämä integraaliarvo saadaan nollaksi ohjaamalla kondensaat-15 torien 4, 5 jännitteitä, neutraalipotentiaalin huojunta voidaan vaimentaa. Kuitenkin silloin, kun vain jännitteitä ohjataan, on vielä jonkin verran pelkoa LC-resonanssista leikkurin kuristimen 6 ja tasavirtakondensaattorien 4, 5 välillä. , . * Tämän vuoksi neutraalipotentiaali stabiloidaan lisäämällä kompensaationa ilmaistu leikkurivirta I.CHP.
20 Rakentamalla tehomuunnin yllä kuvatulla tavalla on mahdollista pa rantaa tehomuuntimen muuntimen ja invertterin jännitteenhyödynnöskerrointa ·· · * *,: ja on myös mahdollista saada aikaan tehomuuntimen koon pieneneminen tai ! hinnan aleneminen.
··· Kuvio 13 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän ···· 25 keksinnön kahdennentoista toteutuksen mukaan. Kuviossa 13 esitetty rakenne . .·. perustuu kuviossa 8 esitettyyn rakenteeseen ja tässä kuvataan vain kuvioitten • · · 8 ja 13 välinen ero.
···.
* Kuviossa 8 kolmitasoinen tasajännitelähde tuotetaan kytkemällä yh- . den kaksitasoisen muuntimen lähtöjen väliin kaksi kondensaattoria 4, 5 sar- ♦ · · **j·' 30 jaan, kun taas kuviossa 13 tuotetaan kolme tasoa tasajännitelähdettä kolmi- tasoisen NPC-muuntimen 27 kolmella lähdöllä. Tämän vuoksi kolmitasoisen NPC-muuntimen 27 neutraalikohta on kytketty kondensaattorien 4, 5 liitoskoh- • * .··*. taan. Tämä on erilainen kohta pääpiirissä. Ίξ *·* Erilaisena kohtana leikkuriohjaimessa on, että siinä on muuntimen •♦•t’ 35 neutraalivirran laskentayksikkö 29, joka laskee leikkurin neutraalivirran I.CNV*, i • ‘Γ * · ...Hl 23 ' Λ 117460 joka kulkee kolmitasoisen NPC-muuntimen 27 neutraalikohtaan kondensaattorien 4, 5 liitoskohdasta kolmitasoista NPC-muunninta ohjaavasta muunninoh-jaimesta 28 tulevan informaation mukaan, kuten alla kuvataan. Tämän lisäksi virranilmaisin 34 on ilmaisemassa muuntimen neutraalivirtaa I.CNV.
5 Kolmitasoisen NPC-muuntimen 27 kolmen vaiheen jännitemodulaa- tiotekijät MUc , MVc, MWc ja kolmivaiheiset virtavertailut IUc, IVc, IWc syötetään muuntimen neutraalivirran laskentayksikköön 29 muunninohjaimesta 28. Muuntimen neutraalivirta I.CNV* lasketaan muuntimen neutraalivirran laskentayksikössä 29 seuraavan kaavan avulla.
10 I.CNV* = - |MUc | · IUc*- |MVc‘| - IVc*- |MWc*| . IWc* ...(4)
Ottamalla huomioon, että ehto että virta, joka kulkee kondensaattorien 4, 5 liitoskohtaan/-kohdasta, on nolla, on riittävä neutraalipotentiaalin huo- 15 junnan vaimentamiseksi, kuviossa 8 esitettyä rakennetta verrataan kuviossa 13 esitettyyn rakenteeseen. Kuviossa 8 esitetyssä rakenteessa virta, joka kulkee kondensaattorien 4, 5 liitoskohtaan päin, on leikkurivirta I.CHP, ja virta, joka kulkee sieltä ulospäin, on invertterin neutraalivirta I.INV. Kuviossa 13 esitetyssä rakenteessa kondensaattorien 4, 5 liitoskohtaan kulkeva virta on leikkuri- 20 virta I.CHP kun taas invertterin neutraalivirta I.INV ja muuntimen neutraalivirta I.CNV kulkevat sieltä ulos. Tämän vuoksi neutraalipotentiaalin huojunnan vai- • V mentamisen ohjaamiseksi, jos kuviossa 8 esitettyä invertterin neutraalivirtaa :#:ji I.INV ja invertterin neutraalivirran I.INV muuntimen neutraalivirralla I.CNV lisät- ··· tyä arvoa kuvion 13 rakenteessa pidetään samana, on mahdollista ohjata ···· 25 neutraalipotentiaalin huojunnan vaimentumista.
. .·. Lopuksi kuviossa 8 esitetyssä rakenteessa leikkurivirta I.CHP vä- .'J*. hennetään invertterin neutraalivirran laskentayksikön 17 laskemasta invertterin • · · * neutraalivirrasta I.INV ja ero syötetään virtaohjaimeen 18 suhteellista ohjausta . varten. Kuviossa 13 esitetyssä rakenteessa leikkurivirta I.CHP vähennetään • · · 30 invertterin neutraalivirran laskentayksikön 17 laskeman invertterin neutraalivir- ran I.INV ja muuntimen neutraalivirran laskentayksikön 29 laskeman muunti- * :*·*: men neutraalivirran I.CNV summatusta arvosta ja ero syötetään virtaoh- • · .***. jaimeen 18 suhteellista ohjausta varten. Edelleen kuvion 8 esittämässä raken- •f teessä virranilmaisimen 13 ilmaisema leikkurivirta I.CHP vähennetään virranil- • · · 35 maisimen 14 ilmaisemasta invertterin neutraalivirrasta ja ero syötetään virtaoh- » · ϊ 24 117460 jaimeen 18 integraaliohjausta varten. Kuviossa 13 esitetyssä rakenteessa vir-ranilmaisimen 13 ilmaisema leikkurivirta I.CHP vähennetään virranilmaisimen 14 ilmaiseman invertterin neutraalivirran I.INV ja virranilmaisimen 34 ilmaiseman muuntimen neutraalivirran I.CNV summasta ja ero syötetään virta-5 ohjaimeen integraaliohjausta varten.
Kahdennentoista toteutuksen mukaan yllä kuvatun kaltaisessa rakenteessa saadaan aikaan samat toimet ja ilmiöt kuin kuviossa 8 esitetyssä seitsemännessä toteutuksessa. Vaikka tämä toteutus perustuu kuviossa 8 esitettyyn rakenteeseen, sitä voidaan vastaavasti soveltaa kuvioissa 4, 6, 7, 9 esi-10 tetyissä toteutuksissa samoin toimin ja ilmiöin.
Edelleen virranohjausta varten erilaiset yhdistelmät ovat mahdollisia, esimerkiksi ilmaistujen arvojen käyttö invertterin neutraalivinralle kuten kuvion 4 toteutuksessa, tai laskettujen arvojen käyttö muuntimen neutraalivirralle, kuten kuvion 6 tai 7 toteutuksessa esitetty.
15 Kuvio 14 on tehomuuntimen järjestelmäkonfiguraatiokaavio tämän keksinnön kolmannentoista toteutuksen mukaan. Kuviossa 14 esitetty rakenne perustuu kuviossa 8 esitettyyn rakenteeseen ja tässä kuvataan vain kuvioitten 8 ja 14 välinen ero.
Kun kuviossa 8 kolmitasoinen tasajännitelähde tuotetaan kytkemällä 20 yhden kaksitasoisen muuntimen lähtöjen väliin kaksi kondensaattoria 4, 5 sarjaan, kuviossa 14 kolmitasoisen tasajännitelähteen positiivisen puolen jännite 1 [**[: ja negatiivisen puolen jännite tuotetaan vastaavasti kahdella kaksitasoisella : j\· muuntimella 30, 31. Tämän vuoksi kaksitasoisen muuntimen negatiivisen puo- ··· Ien potentiaalikohdan ja kaksitasoisen muuntimen positiivisen puolen po- • · · · /.j 25 tentiaalikohdan liitoskohta on kytketty kondensaattorien 4, 5 liitoskohtaan.
.*.·,* Kaksitasoiset muuntimet 30, 31 muodostuvat piireistä kuten tyristorisiltapiirit tai diodisiltapiirit, muuta ne eivät rajoitu tällaisiin piireihin. Kuvioissa 8 ja 14 esitet- > * * tyjen rakenteiden eroavat kohdat on kuvattu alla. i
Erilaisena kohtana leikkuriohjaimessa on, että siinä on muuntimen *···: 30 neutraalivirran laskentayksikkö 33, joka laskee leikkurin neutraalivirran I.CNV*, • · **...·* joka kulkee kaksitasoisen muuntimen 30, 31 liitoskohtaan kondensaattorien 4, 5 liitoskohdasta kaksitasoista muunninta 30, 31 ohjaavasta muunninohjaimes- • · ,···. ta 32 tulevan informaation mukaan, kuten alla kuvataan. Tämän lisäksi vir- • · *·* ranilmaisin 34 on ilmaisemassa muuntimen neutraalivirtaa I.CNV.
• « φ · * i *···« • * : ' ’····· ?' 117460 25 s
- Vi *?' 'f* I
* \ '
Muuntimien 30, 31 kolmen vaiheen jännitemodulaatiotekijät MU1 , MV1 , MW1 ja MU2 , MV2 , MW2 ja kolmivaiheiset virtavertailut muuntimille 30, 31 IU1 , IV1 , IW1 ja IU2, IV2 , IW2 syötetään muuntimen neutraalivirran laskentayksikköön 33 muunninohjaimesta 32. Muuntimen neutraalivirta I.CNV* 5 lasketaan muuntimen neutraalivirran laskentayksikössä 33 seuraavan kaavan avulla. * I.C1* = -1/2( MU1* · IU1* + MV1* IV1* + MW1* · IW1) I.C2* = -1/2( MU2* IU2* + MV2* · IV2* + MW2* · IW2 ) 10 I.CNV* = IC1*-IC2* ...(5) Tässä IC1 ja IC2 ovat virtoja, jotka kulkevat vastaavasti kondensaat- * * . torien 4, 5 läpi ja IC1 ja IC2 ovat virtoja, jotka on laskenut muuntimen neutraalivirran laskentayksikkö 33 ja jotka vastaavat virtoja IC1, IC2.
15 Ottamalla huomioon, että ehto että virta, joka kulkee kondensaatto- /f3i rien 4, 5 liitoskohtaan/kohdasta, on nolla, on riittävä neutraalipotentiaalin huojunnan vaimentamiseksi, kuviossa 8 esitettyä rakennetta verrataan kuviossa 14 esitettyyn rakenteeseen. Kuviossa 8 esitetyssä rakenteessa virta, joka kulkee kondensaattorien 4, 5 liitoskohtaan päin, on leikkurivirta I.CHP, ja virta, jo-20 ka kulkee sieltä ulospäin, on invertterin neutraalivirta I.INV. 1
Edelleen kuviossa 14 esitetyssä rakenteessa kondensaattorien 4, 5 * V liitoskohtaan kulkeva virta on leikkurivirta I.CHP kun taas invertterin neutraalini*: virta I.INV ja muuntimen neutraalivirta I.CNV kulkevat sieltä ulos. Tämän vuok- ·· si neutraalipotentiaalin huojunnan vaimentamisen ohjaamiseksi, jos kuviossa 8
25 esitettyä invertterin neutraalivirtaa I.INV ja invertterin neutraalivirran I.INV
• · . ,\ muuntimen neutraalivirralla I.CNV lisättyä arvoa kuvion 14 rakenteessa pide- .···. tään samana, on mahdollista ohjata neutraalipotentiaalin huojunnan vaimen- ♦ ♦ · tumista.
. Lopuksi kuviossa 8 esitetyssä rakenteessa leikkurivirta I.CHP vä- • ♦ 9 *lll* 30 riennetään invertterin neutraalivirran laskentayksikön 17 laskemasta invertterin *··* neutraalivirrasta I.INV ja ero syötetään virtaohjaimeen 18 suhteellista ohjausta :Y: varten. Kuviossa 14 esitetyssä rakenteessa leikkurivirta I.CHP vähennetään • · invertterin neutraalivirran laskentayksikön 17 laskeman invertterin neutraalivir- V · · * % ran I.INV ja muuntimen neutraalivirran laskentayksikön 33 laskeman muunti- #·· ·«·« ·- ·····' • · ' 117460 26 ; :.Ί ! ..Λ * men neutraalivirran I.CNV summatusta arvosta ja ero syötetään virtaoh- ,.ζ jaimeen 18 suhteellista ohjausta varten.
Edelleen kuvion 8 esittämässä rakenteessa virranilmaisimen 13 il-maisema leikkurivirta I.CHP vähennetään virranilmaisimen 14 ilmaisemasta in-5 vertterin neutraali virrasta I.INV ja ero syötetään virtaohjaimeen 18 integraalioh-jausta varten. Kuviossa 14 esitetyssä rakenteessa virranilmaisimen 13 ilmaisema leikkurivirta I.CHP vähennetään virranilmaisimen 14 ilmaiseman in-vertterin neutraalivirran I.INV ja virranilmaisimen 34 ilmaiseman muuntimen neutraalivirran I.CNV summasta ja ero syötetään virtaohjaimeen 18 integraali) liohjausta varten.
Kolmannentoista toteutuksen mukaan yllä kuvatun kaltaisessa rakenteessa saadaan aikaan samat toimet ja ilmiöt kuin kuviossa 8 esitetyssä toteutuksessa.
Vaikka tämä toteutus perustuu kuviossa 8 esitettyyn rakenteeseen, 15 sitä voidaan vastaavasti soveltaa kuvioissa 4, 6, 7, 9 esitetyissä toteutuksissa samoin toimin ja ilmiöin.
Edelleen virranohjausta varten erilaiset yhdistelmät ovat mahdollisia, esimerkiksi ilmaistujen arvojen käyttö invertterin neutraalivirralle kuten kuvion 4 toteutuksessa, tai laskettujen arvojen käyttö muuntimen neutraalivirralle, kuten ^ 20 kuvion 6 tai 7 toteutuksessa esitetty.
Esillä olevan keksinnön mukaan on mahdollista varustaa tehomuun- ·· * : nin, joka varustettu kahdella sarvaankytketyllä kondensaattorilla, neutraalipo- tentiaalin saamiseksi jakamalla tasajännite ja NPC-invertterillä, joka muuntaa *:· tasajännitteen vaihtojännitteeksi, jossa pystytään suoraan ohjaamaan neutraa- ·*·.· 25 lipotentiaalin huojunnan vaimentumista riippumatta invertterin ohjauksesta ja • ♦ . .·. esittämään varmempia ja erittäin luotettavia NPC-invertteri -toimintoja.
Esillä olevan keksinnön mukaan on mahdollista vaimentaa sekä ta- • · saneutraalipotentiaalin huojunta että vaihtoneutraalipotentiaalin huojunta, kos-. ka tasajännitelähteen neutraalipotentiaalin huojunta kompensoidaan käyttä-
• « Λ T
*·«’ 30 mällä leikkuripiiriä.
• · 1 *·♦·* Tämän vuoksi, koska on tarpeetonta suorittaa neutraalipotentiaalin huojunnan vaimentamisen ohjaus invertterillä tai muuntimella, tulee mahdolli- • · ·**·. seksi parantaa muuntimen tai invertterin jännitteenhyödyntämiskerrointa teho- | *·· ·, muuntimessa. Näin ollen on mahdollista käyttää tehomuunninta, jolla on vä- • · · ·*·· * ♦ « 117460 27 . l s hemmän jännitekapasiteettia ja voidaan odottaa tehomuuntimen koon pienen- ·» tyrnistä. :
Ilmeisestikin esillä olevan keksinnön lukuisat modifikaatiot ja muunnelmat ovat mahdollisia yllä olevien opetusten valossa. Tämän vuoksi on liit-5 teenä olevien patenttivaatimusten valossa ymmärrettävä, että keksintöä voidaan käyttää muutenkin kuin tässä erityisesti kuvatulla tavalla.
.· ’ j i i · • 4 · • · . . ,-l • · ··> a · a • · · • · a aaa • ...
• M» * · 9 9 * • · * • · 9 9 9 9 • · · ··· • · · • · · * aa* • · · • * * • a a 9 9 aa'.
a»· * • * 9 9 ·« 9 9 9 9 9 ·'· • a a · * 9 9 9 9 999 9 9 999 9 9 99 9 9 99999 9 9.

Claims (18)

117460 ί 28
1. Tehomuunnin, joka käsittää: t AC-DC-muuntimen (1); kolmitasoisen tasajännitelähteen, joka käsittää sarjaankytkettyjen 5 kondensaattorien (4, 5) parin, jotka on kytketty muuntimen lähtöjen väliin positiivisen (VP), neutraalin (VO) ja negatiivisen (VN) potentiaalin synnyttämiseksi, kolmitasoisen NPC-invertterin (2), joka on kytketty kolmitasoiseen ta-sajännitelähteeseen; ja hakkuripiirin, joka käsittää kytkentälaitteet (7, 8) kytkettynä positiivi-10 sen ja negatiivisen syöttöjohdon invertterin ja neutraalin pisteen väliin muutoksen vaimentamiseksi neutraalissa pisteessä. tunnettu välineistä jännitteen muutoksen ilmaisemiseksi neut-raalipisteessä (VO) sarjaankytkettyjen kondensaattorien välillä tai välineistä ko-konaisvirran ilmaisemiseksi neutraalista pisteestä ja ohjauspiiristä joka on jär-15 jestetty generoimaan vastaava ohjaussignaali hakkuripiiriä varten.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tehomuunnin, tunnettu siitä, että ilmaisuvälineet käsittävät ensimmäiset jännitteenilmaisuvälineet ensimmäisen jännitteen (Vp) ilmaisemiseksi yhden kondensaattoreista (4) yli, 20 toiset jännitteenilmaisuvälineen toisen jännitteen (Vn) ilmaisemiseksi toisen kondensaattoreista (5) yli, ·*·*: ja ohjauspiiri käsittää jännitteenohjausvälineet (46) kytkettynä vas- ; taanottamaan ensimmäinen jännite ja toinen jännite ensimmäisen jännitteen • · · vertaamiseksi toiseen jännitteeseen jännite-eron (Vc) synnyttämiseksi ja jännit-\·"ζ 25 teen ohjauksen lähtösignaalin synnyttämiseksi. v
· · * 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tehomuunnin, tunnettu • · ♦ ’lii’ siitä, että hakkuripiirl käsittää * · φ '** ' ensimmäisen kytkentäpiirin (7) ja toisen kytkentäpiirin (8) sarjakyt- kennän kytkettynä kolmitasoisen tasajännitelähteen positiivisen potentiaali-30 kohdan ja negatiivisen potentiaalikohdan väliin, »·« ensimmäisen diodin (9) kytkettynä vastakkaissuuntaisesti ensimmäi-sen kytkentälaitteen kanssa, ? toisen diodin (10) kytkettynä vastakkaissuuntaisesti toisen kytkentä- • · *" laitteen kanssa, ja 35 kuristimen (6), ·*··· • * · 117460 29 ensimmäisen kytkentälaitteen (7) anodin ollessa kytketty kolmitasoisen tasajännitelähteen positiivisen puolen potentiaalikohtaan (VP), ensimmäisen kytkentälaitteen (7) katodin ollessa kytketty toisen kytkentälaitteen (8) anodiin, 5 toisen kytkentälaitteen (8) katodin ollessa kytketty kolmitasoisen ta sajännitelähteen negatiivisen puolen potentiaalikohtaan (VN), ja kuristimen (6) ollessa kytketty kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraalin potentiaalikohdan (VO) ja ensimmäisen ja toisen kytkentälaitteiden liitoskohdan väliin.
4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tehomuunnin, tunnettu siitä, että hakkuripiiri käsittää ensimmäisen kytkentäpiirin (7) ja ensimmäisen kuristimen (6A) sar-japiirin kytkettynä päästösuuntaan kolmitasoisen tasajännitelähteen positiivisen potentiaalikohdan (VP) ja neutraalin potentiaalikohdan (VO) väliin, 15 ensimmäisen diodin (10) kytkettynä vastakkaissuuntaan ensimmäi sen kytkentälaitteen (7) ja ensimmäisen kuristimen (6A) liitoskohdan ja kolmitasoisen tasajännitelähteen negatiivisen potentiaalikohdan (VN) väliin, toisen kytkentälaitteen (8) ja toisen kuristimen (6B) sarjapiirin kytkettynä päästösuuntaan kolmitasoisen tasajännitelähteen negatiivisen potentiaa-20 likohdan (VN) ja neutraalikohdan (VO) väliin, ja toisen diodin (9) kytkettynä vastakkaissuuntaan toisen kytkentälait-:\\ teen (8) ja toisen kuristimen (6B) liitoskohdan ja kolmitasoisen tasajänniteläh- ] teen positiivisen potentiaalikohdan (VP) väliin. * * *
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tehomuunnin, 25 tunnettu siitä, että ohjausvälineet sisältävät pulssinleveysmodulaation oh- * · * ’· " jausvälineet (50, 51, 52), joilla käännetään päälle yksi ensimmäisistä ja toisista • · · **:·’ kytkentälaitteista jännitteenohjauksen lähtösignaalin jännite-eron polariteetin * * * : määrittämänä pulssinleveydellä, joka vastaa jännitteenohjauksen lähtösignaa lin jännite-eroa. : 30
6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tehomuunnin, tunnettu * » · ’ siitä, että hakkuripiiri käsittää • · · /'.m ensimmäisen haaran ja toisen haaran sarjapiirin kytkettynä kolmita- soisen tasajännitelähteen positiivisen puolen potentiaalikohdan (VP) ja negatii- • · '*;* visen puolen potentiaalikohdan (VN) väliin, . < ··· * » · · ···«· « · 117460 30 sekä ensimmäisen että toisen haaran muodostuessa ensimmäisen kytkentälaitteen (7, 8) ja toisen kytkentälaitteen (61, 62) sarjapiiristä, ensimmäisestä diodista (9, 10) kytkettynä vastakkaissuuntaisesti ensimmäisen kyt- ; kentälaitteen kanssa, ja toisesta diodista (63, 64) kytkettynä vastakkaissuun-5 taisesti toisen kytkentälaitteen kanssa, kolmannen diodin (65) kytkettyä kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraalin potentiaalikohdan (VO) ja ensimmäisen ja toisen kytkentälaitteen liitoskohdan väliin ensimmäisessä haarassa, neljännen diodin (66) kytkettyä kolmitasoisen tasajännitelähteen 10 neutraalin potentiaalikohdan (VO) ja ensimmäisen ja toisen kytkentälaitteen liitoskohdan väliin toisessa haarassa, ja kuristimen (6) kytkettynä kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraalin potentiaalikohdan (VO) ja ensimmäisen ja toisen haaran liitoskohdan väliin, ensimmäisen haaran ensimmäisen kytkentälaitteen (7) anodin olles-15 sa kytkettynä kolmitasoisen tasajännitelähteen positiivisen puolen potentiaali-kohtaan (VP), ensimmäisen haaran toisen kytkentälaitteen (61) katodin ollessa kytkettynä toisen haaran ensimmäisen kytkentälaitteen (8) anodiin, ja toisen haaran toisen kytkentälaitteen (62) katodin ollessa kytkettynä 20 kolmitasoisen tasajännitelähteen negatiivisen puolen potentiaalikohtaan (VN).
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen tehomuunnin, tunnettu sii- ·*·*: tä, että ohjausvälineet sisältävät pulssinleveysmodulaation ohjausvälineet en- * · . simmäisen kytkentäsignaalin (G 1) generoimiseksi yhden ensimmäisistä ja toi- *!:. sista haaroista kääntämiseksi päälle jännitteenohjauksen lähtösignaalin jänni- 25 te-eron polariteetin määrittämänä pulssinleveydellä, joka vastaa jännitteenoh- * .* jauksen lähtösignaalin jännite-eroa, ja toisen kytkentäsignaalin (G2) generoi- *;;*/ miseksi, jolla synnytetään päälle-komento samaan aikaan kun ensimmäinen *·’ : kytkentäsignaali synnyttää päälle-komennon, ja jolla synnytetään pois-ko- mento ennalta määrätyllä ajalla sen jälkeen, kun ensimmäinen kytkentäsignaa- φ M,·' 30 li synnyttää pois-komennon; ja ensimmäinen kytkentäsignaali viedään yhteen ensimmäisistä ja toi- .·)·, sista kytkentälaitteista (7, 61) kolmitasoisen tasajännitelähteen puolella ja toi- • * · l.\' nen kytkentäsignaali viedään toiseen ensimmäisistä ja toisista kytkentälaitteissa ta (8, 62). • · · * * * * * • · 117460 ϋ 31
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tehomuunnin, tunnettu siitä, että ilmaisuvälineet käsittävät välineet kokonaisvirran ilmaisemiseksi neutraalista pisteestä sisältäen ; ensimmäiset virranilmaisuvälineet (13) kuristimen läpi kulkevan vir- 5 ran ilmaisemiseksi, toiset virranilmaisuvälineet (14) invertterin neutraalivirran ilmaise miseksi, joka kulkee kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraalin potentiaali-kohdan (VO) ja kolmitasoisen NPC-invertterin (2) neutraalin potentiaalikohdan (VO) välillä; 10 vertailuvälineet invertterin neutraalivirran vertaamiseksi hakkurivir- taan niiden välisen virtaeron synnyttämiseksi, virranohjausvälineet (12) kytkettynä vastaanottamaan virtaero vir-ranohjauksen signaalin synnyttämiseksi.
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tehomuunnin, tunnettu sii-15 tä, että ilmaisuvälineet käsittävät ensimmäiset virranilmaisuvälineet (13) kuristimen läpi kulkevan hak-kurivirran ilmaisemiseksi J invertterin neutraalivirran laskentavälineet (16) invertterin neutraali-virran laskemiseksi, joka virta kulkee kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraa-20 Iin potentiaalikohdan ja kolmitasoisen NPC-invertterin neutraalin potentiaali-. kohdan välillä, vertailuvälineet lasketun invertterin neutraalivirran vertaamiseksi hak- • · • · . kurivirran kanssa niiden välisen virtaeron synnyttämiseksi, "J. virranohjausvälineet (12) kytkettynä vastaanottamaan virtaero virran- 25 ohjauksen lähtösignaalin synnyttämiseksi.
** ” 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen tehomuunnin, i 1 · tunnettu siitä, että ohjausvälineet lisäksi sisältävät toiset virranil-*·1 · maisuvälineet (19) kolmivaihevirtojen ilmaisemiseksi, jotka kulkevat kolmitasoi sen NPC-invertterin ja kolmitasoisen NEC-invertterin kuorman välillä; ja ·.·,· 30 että invertterin neutraalivirran laskentavälineet (17) vastaanottavat kolmivaihevirrat toisista virranilmaisemisvälineistä (19) ja informaation kolmi-tasoisen NPC-invertterin ohjaamiseksi invertterin ohjauspiiristä (15) kolmitasoi- • · · ϊ sen NPC-invertterin ohjaamiseksi ja laskevat invertterin neutraalivirran kolmi-vaihevirtojen ja informaation perusteella. • · · *···-. · 117460 32
11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen tehomuunnin, tunnettu siitä, että invertterin neutraalivirran laskentavälineet (17) vastaanottavat informaation kolmitasoisen NPC-invertterin ohjaamiseksi invertterin ohjauspiiristä (15) kolmitasoisen NPC-invertterin ohjaamiseksi ja 5 laskevat invertterin neutraalivirran informaation perusteella.
12. Patenttivaatimuksen 9 mukainen tehomuunnin, t u n n e 11 u siitä, että ilmaisuvälineet käsittävät ensimmäiset virranilmaisuvälineet (13) kuristimen läpi kulkevan hak-kurivirran ilmaisemiseksi, 10 toiset virranilmaisuvälineet (14) invertterin neutraalivirran ilmaise miseksi, joka virta kulkee kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraalin potenti-aalikohdan ja kolmitasoisen NPC-invertterin (2) neutraalin potentiaalikohdan välillä, invertterin neutraalivirran laskentavälineet (17) invertterin neutraalivir-15 ran laskemiseksi, joka kulkee kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraalin potentiaalikohdan ja kolmitasoisen NPC-invertterin neutraalin potentiaalikohdan " > välillä, ensimmäiset vertailuvälineet lasketun invertterin neutraalivirran vertaamiseksi hakkurivirran kanssa niiden välisen ensimmäisen virtaeron synnyt-20 tämiseksi, toiset vertailuvälineet ilmaistun invertterin neutraalivirran vertaami-seksi hakkurivirran kanssa niiden välisen toisen virtaeron synnyttämiseksi, • · . .·. virranohjausvälineet (18) kytkettynä vastaanottamaan ensimmäinen ”·. ja toinen virtaero virranohjauksen lähtösignaalin synnyttämiseksi, ja T\ 25 ohjausvälineet on järjestetty vastaanottamaan virranohjauksen lähtö- * .* signaali ensimmäisen ja toisen kytkentälaitteen (7, 8) ajamiseksi virranohjauk- • · · ‘j·* sen lähtösignaalin perusteella, • · * *·’ * virranohjausvälineiden sisältäessä suhteellisen kompensaattorin (KP) kytkettynä vastaanottamaan ensimmäinen virtaero suhteellista ohjausta * 30 varten, integraalikompensaattorin (Kl) kytkettynä vastaanottamaan toinen vir-taero integraaliohjausta varten ja summaimen suhteellisen kompensaattorin lähdön ja integraalikompensaattorin lähdön summaamiseksi virranohjauksen • · · lähtösignaalin synnyttämiseksi siten, että ensimmäisestä ja toisesta virtaeroista ’*:** tulee nollia. * * · ! • * · * ····· • · 117460 33
13. Jonkin patenttivaatimuksen 8 -12 mukainen tehomuunnin, tunnettu siitä, että ilmaisuvälineet lisäksi käsittävät ensimmäiset jännitteenilmaisuvälineet (20) ensimmäisen jännitteen (Vdi) ilmaisemiseksi yhden kondensaattoreista (4) yli, 5 toiset jännitteenilmaisuvälineet (22) toisen jännitteen (Vd2) ilmaise miseksi toisen kondensaattoreista (5) yli, jännitevertailuvälineet (22) ensimmäisen jännitteen vertailemiseksi toisen jännitteen kanssa jännite-eron synnyttämiseksi, jännitekompensointivälineet, jotka on kytketty vastaanottamaan jän- 10 nite-ero jännitteenohjauksen lähtösignaalin synnyttämiseksi siten, että jännite-erosta tulee nolla, ja summainvälineet, joilla summataan virranohjausvälineistä tuleva vir-ranohjauksen lähtösignaali ja jännitekompensointivälineistä tuleva jännitteenohjauksen lähtösignaali, ja jossa 15 ohjausvälineet (11) vastaanottavat summainvälineiden lähtösignaalin virranohjauksen lähtösignaalin sijasta ja ajavat ensimmäistä ja toista kytkentälaitetta summausvälineiden lähtösignaalin perusteella.
14. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tehomuunnin, tunnettu siitä, että ilmaisuvälineet lisäksi käsittävät: 20 ensimmäiset virranilmaisuvälineet (13) kuristimen läpi kulkevan hak- kurivirran ilmaisemiseksi, stabiloivan kompensaattorin (24) kytkettynä vastaanottamaan hakku- . rivirta suhteellista ohjausta varten, ja • * · "j. vähentäjävälineet stabiloivan kompensaattorin lähtösignaalin vähen- 25 tämiseksi jännitteenohjausvälineiden (23) jännitteenohjauksen lähtösignaalista, *· " ja jolloin • · · ’;;;* ohjausvälineet (11) vastaanottavat vähentäjävälineiden lähtösignaa- *·* * Iin jännitteenohjauksen lähtösignaalin sijasta ja ajavat ensimmäistä ja toista kytkentälaitetta vähentäjävälineiden lähtösignaalin perusteella. !.:,ϊ 30
15. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tehomuunnin, 6*7: tunnettu siitä, että ohjauspiiri edelleen käsittää ,v. valedifferentiaattorin (25) kytkettynä vastaanottamaan jännite-ero • · · M jännite-eron valedifferentioimiseksi, • * "* stabiloivan kompensaattorin (24) kytkettynä vastaanottamaan vale- φ 35 differentiaattorin lähtösignaali suhteellista ohjausta varten, ja • · 117460 34 vähentäjävälineet stabiloivan kompensaattorin (24) lähtösignaalin vähentämiseksi jännitteenohjausvälineiden (23) jännitteenohjauksen lähtösignaa-lista, ja jolloin ohjausvälineet vastaanottavat vähentäjävälineiden lähtösignaalin 5 jännitteenohjauksen lähtösignaalin sijasta ja ajavat ensimmäistä ja toista kytkentälaitetta (7,8) vähentäjävälineiden lähtösignaalin perusteella.
16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tehomuunnin, tunnettu siitä, että kuristin (6) on kytketty kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraalin 10 potentiaalikohdan ja ensimmäisen ja toisen kytkentälaitteen liitoskohdan väliin, ilmaisuvälineiden sisältäessä ensimmäiset virranilmaisuvälineet (13) kuristimen läpi kulkevan virran ilmaisemiseksi, toiset virranilmaisuvälineet (14) invertterin neutraalivirran ilmaise-15 miseksi, joka virta kulkee kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraalin potentiaalikohdan ja kolmitasoisen NPC-invertterin (2) neutraalin potentiaalikohdan välillä, vertalluvälineet invertterin neutraalivirran vertaamiseksi kuristimen virran kanssa virtaeron synnyttämiseksi, 20 integrointivälineet (26) kytkettynä vastaanottamaan mainittu virtaero mainitun virtaeron integroimiseksi, :\\ ja ohjausvälineet sisältävät I ,·, jännitteenohjausvälineet (23) kytkettynä vastaanottamaan integroivi- • * * "J# en välineiden (26) lähtösignaali jännitteenohjauksen lähtösignaalin synnyttämi- "**, 25 seksi siten, että integroivien välineiden lähtösignaalista tulee nolla, *· " stabiloivan kompensaattorin (24) kytkettynä vastaanottamaan ensim- • * * *;j;' mäisten virranilmaisemisvälineiden ilmaisema kuristinvirta suhteellista ohjausta : varten, ja vähentäjävälineet stabiloivan kompensaattorin lähtösignaalin vähensi,! 30 tämiseksi jännitteenohjausvälineiden jännitteenohjauksen lähtösignaalista.
17. Jonkin patenttivaatimuksen 8 -12 mukainen tehomuunnin, .·)·, tunnettu siitä, että ilmaisuvälineet sisältävät * · · ainakin yhdet muuntimen neutraalivirran ilmaisuvälineistä (14) muun-"·' timen neutraalivirran ilmaisemiseksi, joka virta kulkee kolmitasoisen tasajänni- 35 telähteen neutraalin potentiaalikohdan ja kolmitasoisen NPC-muuntimen (2) • · · · · • · 117460 35 neutraalin potentiaalikohdan välillä, ja muuntimen neutraalivirran laskentaväli-neistä (17) muuntimen neutraalivirran, joka kulkee kolmitasoisen tasajännite-lähteen neutraalin potentiaalikohdan ja kolmitasoisen NPC-muuntimen neutraalin potentiaalikohdan välillä, laskemiseksi, ja 5 ainakin yhdet ensimmäisistä summainvälineistä ilmaistun invertterin neutraalivirran ja ilmaistun muuntimen neutraalivirran summaamiseksi, ja toisista summainvälineistä lasketun invertterin neutraalivirran ja lasketun muuntimen neutraalivirran summaamiseksi, ja jossa ohjauspiirin välineissä ainakin yhtä ensimmäisten ja toisten summa-10 usvälineiden lähdöistä käytetään ainakin yhden ilmaistusta invertterin neutraa-livirrasta ja lasketusta invertterin neutraalivirrasta sijasta seuraavassa ohjaus-asteessa.
18. Jonkin patenttivaatimuksen 8 -12 mukainen tehomuunnin tunnettu siitä, että muunnin sisältää sarjaankytkettyjen kaksita-15 soisten NPC-muuntimien (30, 31) parin, että kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraali potentiaalikohta on kytketty sarjaankytkettyjen kaksitasoisten NPC-muuntimien (30, 31) liitoskohtaan, että ilmaisuvälineet sisältävät, 20 ainakin yhdet muuntimen neutraalivirran ilmaisuvälineistä (34) muun timen neutraalivirran, joka kulkee kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraalin potentiaalikohdan ja kaksitasoisten NPC-muuntimien liitoskohdan välillä, ilmai-*, ,·, semiseksi ja muuntimen neutraalivirran laskentavälineistä (33) muuntimen ”\t neutraalivirran, joka kulkee kolmitasoisen tasajännitelähteen neutraalin potenti- 25 aalikohdan ja kaksitasoisten NPC-muuntimien liitoskohdan välillä, laskemisek- *· " si, ja • · ♦ **j;‘ ainakin yhdet ensimmäisistä summainvälineistä ilmaistun invertterin : neutraalivirran ja ilmaistun muuntimen neutraalivirran summaamiseksi, ja toi sista summainvälineistä lasketun invertterin neutraalivirran ja lasketun muun-s.·.! 30 timen neutraalivirran summaamiseksi, ja jossa ohjauspiirissä ainakin yhtä ensimmäisten ja toisten summausvälinei-den lähdöistä käytetään ainakin yhdestä ilmaistusta invertterin neutraalivirrasta • · · ja lasketusta invertterin neutraalivirrasta sijasta seuraavassa ohjausasteessa. • · • · · t ·* ···· • · « · · • · 117460 3β ;
FI962463A 1995-06-13 1996-06-13 Tehomuunnin FI117460B (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14575595 1995-06-13
JP14575595 1995-06-13
JP05503296A JP3249380B2 (ja) 1995-06-13 1996-03-12 電力変換装置
JP5503296 1996-03-12

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI962463A0 FI962463A0 (fi) 1996-06-13
FI962463A FI962463A (fi) 1996-12-14
FI117460B true FI117460B (fi) 2006-10-13

Family

ID=26395868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI962463A FI117460B (fi) 1995-06-13 1996-06-13 Tehomuunnin

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5621628A (fi)
JP (1) JP3249380B2 (fi)
KR (1) KR100221811B1 (fi)
CN (1) CN1065687C (fi)
AU (1) AU678946B2 (fi)
CA (1) CA2178857C (fi)
FI (1) FI117460B (fi)

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5790396A (en) * 1995-12-19 1998-08-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Neutral point clamped (NPC) inverter control system
US5808880A (en) * 1996-08-30 1998-09-15 Otis Elevator Company Power factor controller for active converter
US5910892A (en) * 1997-10-23 1999-06-08 General Electric Company High power motor drive converter system and modulation control
US6288915B1 (en) * 1997-12-23 2001-09-11 Asea Brown Boveri Ag Converter circuit arrangement having a DC intermediate circuit
JP3434746B2 (ja) * 1999-09-01 2003-08-11 芝府エンジニアリング株式会社 電力変換装置の制御装置
BR9907351A (pt) * 1999-12-22 2001-08-07 Ericsson Telecomunicacoees S A Método e circuito de controle para retificador do tipo elevador trifásico de três nìveis
JP3407198B2 (ja) * 2000-02-25 2003-05-19 株式会社日立製作所 ３レベルインバータ装置
US6337804B1 (en) * 2000-09-26 2002-01-08 General Electric Company Multilevel PWM voltage source inverter control at low output frequencies
WO2002050989A1 (fr) * 2000-12-07 2002-06-27 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Convertisseur pwm de calage au point neutre a trois niveaux et unite de commande de tension du point neutre
US6534949B2 (en) * 2001-03-29 2003-03-18 General Electric Company Motor drive converter and method with neutral point drift compensation
US6510062B2 (en) 2001-06-25 2003-01-21 Switch Power, Inc. Method and circuit to bias output-side width modulation control in an isolating voltage converter system
DE50105320D1 (de) * 2001-11-23 2005-03-17 Abb Schweiz Ag Verfahren zur Symmetrierung eines Dreipunkt-Gleichspannungszwischenkreises und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US7050311B2 (en) * 2003-11-25 2006-05-23 Electric Power Research Institute, Inc. Multilevel converter based intelligent universal transformer
US20070230226A1 (en) * 2003-11-25 2007-10-04 Jih-Sheng Lai Multilevel intelligent universal auto-transformer
US6954366B2 (en) * 2003-11-25 2005-10-11 Electric Power Research Institute Multifunction hybrid intelligent universal transformer
US20070223258A1 (en) * 2003-11-25 2007-09-27 Jih-Sheng Lai Multilevel converters for intelligent high-voltage transformers
JP4475401B2 (ja) * 2004-08-09 2010-06-09 三菱電機株式会社 電気車制御装置
US7352083B2 (en) * 2005-09-16 2008-04-01 American Power Conversion Corporation Apparatus for and method of UPS operation
US7324360B2 (en) * 2005-10-17 2008-01-29 General Electric Company Power converter methods and apparatus for variable speed high power machines
JP4783174B2 (ja) * 2006-02-16 2011-09-28 三菱電機株式会社 電力変換装置
JP4067021B2 (ja) * 2006-07-24 2008-03-26 ダイキン工業株式会社 インバータ装置
CN100444509C (zh) * 2006-08-09 2008-12-17 北京思源清能电气电子有限公司 一种三电平变流器闭锁时消除器件过电压的控制方法
EP2160828B1 (en) * 2007-06-01 2016-05-04 DRS Power & Control Technologies, Inc. Four pole neutral-point clamped three phase converter with zero common mode voltage output
US7920394B2 (en) * 2008-05-13 2011-04-05 Hamilton Sundstrand Corporation Method to create PWM switching with near zero common mode noise
JP5593660B2 (ja) * 2009-09-25 2014-09-24 富士電機株式会社 ５レベルインバータ
US8144490B2 (en) * 2009-11-10 2012-03-27 General Electric Company Operation of a three level converter
JP2011109789A (ja) * 2009-11-17 2011-06-02 Fuji Electric Holdings Co Ltd 電力変換装置
JP2011142783A (ja) * 2010-01-08 2011-07-21 Toshiba Corp 電力変換装置
CN101753044B (zh) * 2010-01-26 2012-06-27 北方工业大学 一种基于零序电压注入的三电平中点电位平衡控制方法
WO2012087869A2 (en) 2010-12-22 2012-06-28 Converteam Technology Ltd. Mechanical arrangement of a multilevel power converter circuit
BR112013015894A2 (pt) 2010-12-22 2019-09-10 Ge Energy Power Conversion Technology Limited método para compensar as tensões em um grupo de capacitores de um dispositivo eletrônico e circuito de compensação
US9369035B2 (en) 2011-02-10 2016-06-14 General Electric Company Power converter and method of operation
DE102011076512A1 (de) * 2011-05-26 2012-11-29 Beckhoff Automation Gmbh Zweiquadrantensteller
JP5800130B2 (ja) * 2011-06-20 2015-10-28 富士電機株式会社 直流電源システム
JP5257533B2 (ja) * 2011-09-26 2013-08-07 ダイキン工業株式会社 電力変換装置
FR2982721B1 (fr) * 2011-11-15 2013-11-29 St Microelectronics Tours Sas Variateur de puissance
JP5699912B2 (ja) * 2011-11-21 2015-04-15 トヨタ自動車株式会社 電気自動車用のインバータ
JP5822732B2 (ja) * 2012-01-11 2015-11-24 東芝三菱電機産業システム株式会社 ３レベル電力変換装置
CN103312184B (zh) * 2012-03-09 2015-09-16 台达电子工业股份有限公司 一种功率电路、变流器结构及其风力发电系统
US9214874B2 (en) * 2012-07-31 2015-12-15 Yashomani Y. Kolhatkar Intelligent level transition systems and methods for transformerless uninterruptible power supply
CN104253554A (zh) * 2013-06-26 2014-12-31 艾默生网络能源有限公司 一种逆变器和逆变器拓扑
US20150092467A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Infineon Technologies Ag Driver Circuit for a Pair of Semiconductor Switches in a Leg of a Three-Level Inverter Half-Bridge
CN106170916A (zh) * 2014-02-07 2016-11-30 Abb 瑞士股份有限公司 具有平衡降压/升压变换器的不间断电源
CN105226975B (zh) * 2014-06-06 2017-12-15 台达电子企业管理（上海）有限公司 Tnpc逆变器装置及其桥臂短路检测方法
FR3034926A1 (fr) * 2015-04-07 2016-10-14 St Microelectronics Tours Sas Convertisseur de puissance a limitation du courant d'appel
FR3034924A1 (fr) 2015-04-07 2016-10-14 St Microelectronics Tours Sas Convertisseur alternatif-continu a limitation du courant d'appel
US9759750B2 (en) * 2015-08-03 2017-09-12 Alex C. H. MeVay Low loss current sensor and power converter using the same
JP6490231B2 (ja) * 2015-10-15 2019-03-27 三菱電機株式会社 マルチレベル電力変換装置
JP6277246B1 (ja) * 2016-10-03 2018-02-07 本田技研工業株式会社 変換装置、機器及び制御方法
CN107204714A (zh) * 2017-05-26 2017-09-26 中南大学 三电平间接矩阵变换器及控制方法
KR102066162B1 (ko) * 2018-05-23 2020-01-14 현대엘리베이터주식회사 Dc 링크 전압 불평형 보상 장치
DE102018120236A1 (de) * 2018-08-20 2020-02-20 Thyssenkrupp Ag Ladevorrichtung mit steuerbarer Zwischenkreismittelpunktsspannung sowie Antriebssystem mit einer derartigen Ladevorrichtung
CN111404414B (zh) * 2020-03-10 2022-08-02 天津工业大学 一种改进的npc三电平逆变器
DE102020122458B3 (de) 2020-08-27 2022-02-03 Keba Industrial Automation Germany Gmbh Vorrichtung und Verfahren für den Betrieb eines Drei- oder Mehrpunktumrichters

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU516304B2 (en) * 1979-06-25 1981-05-28 Canadian General Electric Co. Ltd. Inverter control system
GB2105933B (en) * 1981-09-08 1984-11-14 Switched Reluctance Drives Ltd Power conversion circuit
AU646957B2 (en) * 1991-07-01 1994-03-10 Superconductivity, Inc. Shunt connected superconducting energy stabilizing system
US5319533A (en) * 1992-01-17 1994-06-07 Miller Electric Mfg. Co. Power selection and protection circuit responsive to an input voltage for providing series or parallel connected inverters
US5367448A (en) * 1992-08-07 1994-11-22 Carroll Lawrence B Three phase AC to DC power converter
US5414613A (en) * 1993-08-20 1995-05-09 Rem Technologies, Incorporated Soft switching active snubber for semiconductor circuit operated in discontinuous conduction mode
JP2888104B2 (ja) * 1993-09-01 1999-05-10 株式会社日立製作所 電力変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0965658A (ja) 1997-03-07
CA2178857C (en) 1999-11-09
FI962463A0 (fi) 1996-06-13
AU678946B2 (en) 1997-06-12
KR970004250A (ko) 1997-01-29
CN1143852A (zh) 1997-02-26
AU5587296A (en) 1997-01-02
KR100221811B1 (ko) 1999-09-15
US5621628A (en) 1997-04-15
CA2178857A1 (en) 1996-12-14
CN1065687C (zh) 2001-05-09
JP3249380B2 (ja) 2002-01-21
FI962463A (fi) 1996-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI117460B (fi) Tehomuunnin
EP3220531B1 (en) Power conversion device
KR100240905B1 (ko) Npc 인버터 제어 시스템
US8649196B2 (en) Power converting apparatus with an output voltage that is the sum of voltages generated by individual inverters
US6963147B2 (en) Power converter and power unit
JP5254357B2 (ja) 電力変換装置
US9401655B2 (en) Power conversion apparatus with inverter circuit and series converter circuit having power factor control
WO2007129456A1 (ja) 電力変換装置
EP3104515B1 (en) Power conversion device
EP3093976B1 (en) Electric power conversion system
RU2573825C2 (ru) Многоуровневое устройство преобразования мощности с фиксированной нейтральной точкой
JPWO2011148526A1 (ja) 電力変換装置
JP2018129963A (ja) 電力変換器の制御装置
KR102066162B1 (ko) Dc 링크 전압 불평형 보상 장치
EP3082246B1 (en) Systems and methods for controlling inverters
Marchesoni et al. A new control strategy for neutral-point-clamped active rectifiers
WO2017159117A1 (ja) 電力変換装置
KR20160053336A (ko) 3레벨 인버터 중성점 전압의 불균형을 제어하는 장치 및 방법
JP2010088162A (ja) インバータ装置
US10715030B2 (en) Power converter having an input-side converter and first and second output-side converters
US11038436B2 (en) Inverter system
US12199440B2 (en) 3-phase PV inverter with 2-phase isolated operation in the event of a network fault
JP6502870B2 (ja) 電力変換装置
JP2017153277A (ja) 自励式無効電力補償装置
JP4448294B2 (ja) 電力変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 117460

Country of ref document: FI