[发明专利]二次励磁发电电动装置

权利要求书

1.一种二次励磁发电电动装置，其具备：定子侧电枢绕组与交流系统连接的绕组型感应电机；连接有该绕组型感应电机的转子侧励磁绕组的3电平NPC功率变换器；连接于该3电平NPC功率变换器的正极直流端与中性点间的第一直流电容器；连接于该中性点与负极直流端间的第二直流电容器；对该第一直流电容器和第二直流电容器供给直流电压的直流电压源；检测所述绕组型感应电机的励磁绕组电流的励磁电流检测器；以及运算与所述交流系统的频率和所述绕组型感应电机的旋转频率之差相等的转差频率的励磁电流指令值，输出第一点弧脉冲指令以使来自所述励磁电流检测器的励磁电流检测值与所述励磁电流指令值一致的励磁电流指令装置，所述二次励磁发电电动装置将该第一点弧脉冲指令输入到所述3电平NPC功率变换器的自消弧型半导体元件，其特征在于，

所述二次励磁发电电动装置具备：

脉冲指令器，其具有按照来自所述励磁电流检测器的电流绝对值的大小顺序识别第一相、第二相、第三相的功能，将由所述第一相与正极侧钳位二极管间的自消弧型半导体元件P1C、该自消弧型半导体元件P1C与正极间的自消弧型半导体元件P1、所述第一相与负极侧钳位二极管间的自消弧型半导体元件N1C、以及该自消弧型半导体元件N1C与负极间的自消弧型半导体元件N1构成的4个串联连接的自消弧型半导体元件分为由自消弧型半导体元件P1和自消弧型半导体元件P1C构成的第一相P组、由自消弧型半导体元件N1和自消弧型半导体元件N1C构成的第一相N组，判别所述第一相的电流检测值的极性，在对所述第一直流电容器和第二直流电容器充电的方向将所述第一相P组或第一相N组的任一个的点弧脉冲固定在接通侧，将相反侧固定在断开侧，将由所述第二相与正极侧钳位二极管间的自消弧型半导体元件P2C、该自消弧型半导体元件P2C与正极间的自消弧型半导体元件P2、所述第二相与负极侧钳位二极管间的自消弧型半导体元件N2C、以及该自消弧型半导体元件N2C与负极间的自消弧型半导体元件N2构成的4个串联连接的自消弧型半导体元件分为由自消弧型半导体元件P2和自消弧型半导体元件P2C构成的第二相P组、由自消弧型半导体元件N2和自消弧型半导体元件N2C构成的第二相N组，所述第二相P组的点弧脉冲固定在与所述第一相N组相同的一侧，所述第二相N组的点弧脉冲固定在与所述第一相P组相同的一侧，对于由所述第三相与正极侧钳位二极管间的自消弧型半导体元件P3C、该P3C与正极间的自消弧型半导体元件P3、所述第三相与负极侧钳位二极管间的自消弧型半导体元件N3C、以及该自消弧型半导体元件N3C与负极间的自消弧型半导体元件N3构成的4个串联连接的自消弧型半导体元件，将由自消弧型半导体元件P3C和自消弧型半导体元件N3C构成的第三相第一组的点弧脉冲固定为接通，将由自消弧型半导体元件P3和自消弧型半导体元件N3构成的第三相第二组的点弧脉冲固定为断开，输出为第二点弧脉冲指令，

所述二次励磁发电电动装置设置有脉冲切换器，该脉冲切换器双向地切换所述第一点弧脉冲指令和所述第二点弧脉冲指令并向所述3电平NPC功率变换器输出，该脉冲切换器在包含来自所述励磁电流检测器的检测电流值中的任一个的绝对值超过了过电流设定电平1在内的条件下，从第一点弧脉冲指令切换为第二点弧脉冲指令，在包含来自所述励磁电流检测器的检测电流值在3相中都成为过电流设定电平2以下在内的条件下，从所述第二点弧脉冲指令切换为第一点弧脉冲指令。

2.根据权利要求1所述的二次励磁发电电动装置，其特征在于，

所述直流电压源由励磁用变压器、第一2电平功率变换器以及第二2电平功率变换器构成，所述励磁用变压器供给从所述交流系统绝缘的2组交流电压，所述第一2电平功率变换器将所述2组交流电压的一方的交流电压连接于交流端，将直流端连接于所述第一直流电容器而进行电压控制，所述第二2电平功率变换器将所述2组交流电压的另一方的交流电压连接于交流端，将直流端连接于所述第二直流电容器而进行直流电压控制。

3.根据权利要求1或2所述的二次励磁发电电动装置，其特征在于，

在所述绕组型感应电机的转子侧励磁绕组与所述励磁电流检测器之间设置电流旁路回路，在过电流设定电平3是比所述过电流设定电平1大的值且来自所述励磁电流检测器的电流检测值中的任一个的绝对值超过了该电流设定电平3时，将所述电流旁路回路闭路，将对所述3电平NPC功率变换器的自消弧型半导体元件的点弧指令全部设为断开。