[发明专利]两件式变流器单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种模块化的多电平变流器的两件式变流器单元。

背景技术

从DE10103031A1中已知一种也称作模块化多电平转换器（M2LC）模块化的多电平变流器。在图1中详细地示出这种三相变流器的等效电路图。

根据等效电路图，模块化的多电平变流器具有三个相模块R、S和T，相模块分别具有上部的和下部的变流器阀T1、T2或T3、T4或T5、T6和两个支路电抗器L_T1、L_T2或者L_T3、L_T4或者L_T5、L_T6。相模块R、S和T的每个变流器阀T1、……、T6具有至少两个电串联的变流器单元2。模块化的多电平变流器的变流器单元2的等效电路图在图2中详细示出。每个支路电抗器L_T1、……、L_T6都与变流器阀T1、……T6的多个变流器单元2的串联电路电串联。相模块R或S或T的两个支路电抗器L_T1、L_T2或者L_T3、L_T4或者L_T5、L_T6的连接点分别形成模块化的多电平变流器的输出接口L1或L2或L3。在这个输出接口L1、L2和L3上在工作时分别存在正弦状的、阶梯状的变流器输出电压。变流器阀T1、T2或T3、T4或T5、T6的每个变流器单元2都形成阶梯状的输出电压的电压级。在变流器阀T1、T2或T3、T4或T5、T6之内应用越多的变流器单元2，分别在模块化的多电平变流器的输出接口L1、L2或L3上的正弦状的输出电压就越精细分级。正弦状的输出电压分级越精细，用于输出端滤波器的耗费就越低。

同样从DE10103031A1中已知模块化的多电平变流器的变流器单元2的电气结构，多电平变流器的等效电路图在图2中详细地示出。设置作为变流器单元2的所谓的双级子系统4，双级子系统具有两个可断开的半导体T₁₁和T₁₂、尤其是绝缘栅双极晶体管（IGBT）；两个空程二极管（Freilauf-Diode）D₁₁和D₁₂和存储电容器C_SM。这两个可断开的半导体T₁₁和T₁₂电串联。该串联电路与存储电容器C_SM电并联。每个空程二极管D₁₁和D₁₂与可断开的半导体T₁₁和T₁₂反并联。变流器单元2的一个接口X2由双级子系统4的这两个可断开的半导体T₁₁和T₁₂的连接点形成。变流器单元2的另一端口X1由存储电容器C_SM的负极形成，存储电容器与空程二极管D₁₂的阳极和可断开的半导体T₁₂的发射极接口电连接。在变流器单元2的接口X2和X1上存在单元电压V_X21。当对存储电容器充电时，在存储电容器C_SM上，尤其在电解电容器上存在电容器电压V_SM。变流器单元的单元电压V_X21的振幅根据可断开的半导体T₁₁和T₁₂的开闭状态而能够等于电容器电压的振幅或者为0V。对于已知的模块化多电平变流器的其他的细节，尤其是变流器单元2的控制参考所述的DE10103031A1。