[发明专利]电力转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有将单相三电平逆变器(inverter)串联连接的结构的电力转换装置。

背景技术

作为这种电力转换装置，例如已知有以下这样的高压逆变器装置：将具有顺向式转换部和逆向式转换部的单相逆变器单元U1～U6、V1～V6、W1～W6串联连接多个，向各单相逆变器单元的顺向式转换部通过两个输入变压器输入交流电力，且收纳在盘内，在该高压逆变器装置中，以能够通过设在盘内的绝缘支承框保持绝缘距离地自如引出的方式支承各单相逆变器单元，通过盘内的前面支承固定从两个输入变压器导向各单相逆变器单元的配线和各单相逆变器单元之间的配线，通过绝缘支承框支承固定作为信号线的光缆，其中，所述信号线为导向控制构成各单相逆变器单元的半导体开关元件的控制器的信号线(例如，参照专利文献1)。

作为使用在这种高压逆变器装置中的单相逆变器单元，如图11所示，适用有单相三电平逆变器单元。该单相三电平逆变器单元具有直流转换部107，该直流转换部107包括与第一交流输入端子101连接的第一顺向式转换器102，与该第一顺向式转换器102的输出侧连接的第一平滑电容器103，与第二交流输入端子104连接的第二顺向式转换器105，和与该第二顺向式转换器105的输出侧连接的第二平滑电容器106。在该直流转换部107中，通过第一顺向式转换器102和第二顺向式转换器105的串联连接以及平滑电容器103和106的串联连接，从平滑电容器103和106的串联电路导出高电位输出线Lp，中性点线Lm和低电位输出线Ln。

并且，串联连接有两个开关元件的上开关臂109连接在高电位输出线Lp与第一交流输出端子108之间。另外，串联连接有两个开关元件的下开关臂110连接在第一交流输出端子108与低电位输出线Ln之间。进而，二极管111连接在上开关臂109的连接中点和中性点线Lm之间，二极管112连接在下开关臂110的连接中点和中性点线Lm之间。

同样地，与上开关臂109具有相同构成的上开关臂115连接在高电位输出线Lp和第二交流输出端子114之间。另外，与下开关臂110具有相同构成的下开关臂116连接在第二交流输出端子114和低电位输出线Ln之间。进而，二极管117连接在上开关臂115的连接中点和中性点线Lm之间，二极管118连接在下开关臂116的连接中点和中性点线Lm之间。

并且，具有上述构成的单相三电平逆变器单元S1和S2如图12所示，其以如下关系连接：变压器120的一次绕组与交流电源119连接，S1的第一交流输入端子101和第二交流输入端子104分别与变压器120的二次绕组121，122连接，S2的第一交流输入端子101和第二交流输入端子104分别与变压器120的二次绕组123，124连接。另外，单相三电平逆变器单元S1的第二交流输出端子114与单相三电平逆变器单元S2的第一交流输出端子108连接。

[专利文献1]日本特开2006-254673号公报

但是，在图11和图12所示的现有技术下的例子中，使变压器120的一次绕组与交流电源119连接，单相三电平逆变器单元S1和S2的第一交流输入端子101和第二交流输入端子104分别与变压器120的二次绕组121，122和123，124连接，因此，当将上述平滑电容器103和106的端子间电压设为Edc时，因单相三电平逆变器单元S1和S2的动作模式而施加到相邻的二次绕组间的电压有时达到4Edc的高电压，存在如下没有解决的课题：在二次绕组间有必要确保与最高电压相对应的绝缘，变压器的尺寸大型化。

发明内容

本发明针对上述现有技术例没有解决的课题而提出来，其目的在于，提供能抑制高电压施加到连接有多个单相三电平逆变器单元的变压器的相邻的二次绕组间的情况、使绝缘结构简单化、使变压器小型化的电力转换装置。

为了实现上述目的，本发明的一方式涉及的电力转换装置包括多个的N个单相三电平逆变器单元，上述单相三电平逆变器单元具有输入交流的第一交流输入端子和第二交流输入端子，以及输出单相交流的第一交流输出端子和第二交流输出端子；

其具有如下结构：具有一个一次绕组和多个的2N个二次绕组的变压器的二次绕组与上述N个单相三电平逆变器单元的第一交流输入端子和第二交流输入端子连接，将该N个单相三电平逆变器单元的交流输出端子串联连接。