[发明专利]电力变换装置

说明书

电力变换装置(10)具备变压器(20)、多个变换器单元(30)和控制各变换器单元内的半导体开关元件的接通关断的控制电路(400)。变压器(20)具有相对于多相的交流电源(101)被多相连接的一次绕线组(PRW)和多个二次绕线组(SDW1、SDW2)。各二次绕线组(SDW1、SDW2)具有由单相开放式绕线构成的各相的二次绕线。各变换器单元(30)将被与各二次绕线连接的交流节点间的单相交流电压通过半导体开关元件的接通关断控制变换为直流电压并向一对直流节点间输出。多个变换器单元(30)的直流节点被串联地连接在第1及第2直流端子(102P、102N)间。

技术领域

本发明涉及电力变换装置，更特定地讲，涉及将交流电力变换为直流电力的电力变换装置。

背景技术

作为将多相的交流电力变换为直流电力的电力变换装置，在日本特开2014－100064号公报(专利文献1)中，公开了将多重移相变压器与作为他励式的电力变换器的二极管整流器组合多台的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014－100064号公报

非专利文献1：Johann W KOLAR及Uwe DROFENIK著，题目“A New Switching LossReduced Discontinuous PWM Scheme for a Unidirectional Three－Phase/Switch/Level Boost－Type PWM(VIENNA)Rectifier(用于单向三相/开关/电平升压型PWM(VIENNA)整流器的降低了开关损失的非连续PWM)”，刊载于21st INTELEC，June6－9，1999的论文集

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1中，由于通过组合了多重移相变压器和二极管整流器的结构将交流电力向直流电力变换，所以为了抑制交流电流的谐波，需要增加二极管整流器的脉冲数。因而，为了谐波抑制，多重移相变压器的二次绕线数增加，所以担心因电力变换装置的大型化及变压器绕线构造的复杂化造成的可靠性下降。

此外，在专利文献1中使用的二极管整流器是他励式的变换器。因此，输入的交流电压的变动给输出的直流电压带来直接的影响，所以直流电压变动有可能变大。此外，在系统事故发生时，通过电流路径的控制进行的过电流的抑制较困难，所以担心运转持续性能变低。

另一方面，在通过使用半导体开关元件的自励式的变换器将交流电力向直流电力变换的情况下，虽然关于直流电压的变动抑制及系统事故发生时的运转持续性能改善，但在输出较高的直流电压的用途中，担心对半导体开关元件要求的耐压变高。通常，由于半导体开关元件的高频率化和高耐压化处于权衡的关系，所以在将高耐压的半导体开关元件在低频率下使用的情况下，交流电流的谐波的频率也相对地下降。结果，担心用来抑制交流电流的谐波的无源滤波器的大型化。

本发明是为了解决这样的问题而做出的，本发明的目的是，对于将交流电力变换为直流电力的应用变压器的绝缘型的电力变换装置，在为了提高运转持续性能而使用自励式的变换器的结构中实现小型化。

用来解决课题的手段