[发明专利]用于产生输出电压的方法及用于实施该方法的设备

权利要求书

1.一种借助于模块化的多电平功率变换器（M2C）产生频率可变的输出电压u_a的方法，其中，所述功率变换器通过接通和切断子模块由输入电压U_d产生通过离散电压级近似的、带有第一角频率ω₀的正弦的交流电压，所述第一个角频率位于零频率ω_0，min和第二角频率ω_0，max之间，其特征在于，根据处在等于或大于所述零频率ω₀的角频率ω₁和用于降低所述功率变换器中的电容器成本的角频率ω₂的范围之间的角频率ω₀，控制或调节所述输入电压U_d以使得所述输入电压随频率的增大而增大。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个所述子模块的接通和切断分级地实现。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过PWM调制控制地实现至少一个所述子模块的所述接通和所述切断。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述电压U_d根据所述角频率ω₀单调增加。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述电压U_d根据所述角频率ω₀至少在一个区间内线性增加。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述输入电压U_d根据所述角频率ω₀至少在一个区间内非线性增加。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，附加地根据所述M2C的负载电流和/或端电压或负荷电压和/或由所述输出电压u_a控制的机器的转矩来控制或调节所述输入电压U_d。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，附加地根据负载的共模电压的调制来控制或调节所述输入电压U_d。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，附加地根据所述功率变换器的蓄能器之间的能量转移通过在所述功率变换器的支路电流中的附加的电流部分控制所述输入电压U_d。

10.一种用于实施借助模块化的多电平功率变换器（M2C）由输入电压U_d产生频率可变的输出电压u_a的根据权利要求1的方法的设备，其中，对于每个待产生的输出电压，布置有由多个子模块的串联电路组成的支路，其特征在于，为了降低所述功率变换器中的电容器成本，在所述功率变换器的上游在输入侧连接有用于改变所述输入电压U_d的装置。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，用于改变所述输入电压U_d的所述装置由可调式变压器和整流器组成。

12.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，用于改变所述输入电压U_d的所述装置由带有电流中间回路的功率变换器组成。

13.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，用于改变所述输入电压U_d的所述装置由在电网侧的功率变换器和DC/DC转换器组成。

14.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，用于改变所述输入电压U_d的所述装置由带有电压中间回路的功率变换器组成。

15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，带有所述电压中间回路的所述功率变换器由2电平变频器、3电平NPC、3电平飞跨电容器或多电平飞跨电容型电压源变换器或有源中点钳位型多电平变换器（ANPC）组成。