[发明专利]一种10kV高压变频电机一体机电气拓扑结构

权利要求书

1.一种10kV高压变频电机一体机电气拓扑结构，包括输入电抗器（105）、整流单元（104）、母线滤波电路（103）、逆变单元（102）和直流母线（106），输入电抗器、整流单元均为三相，输入电抗器的输出接于整流单元的输入端，整流单元的输出端接于直流母线上，母线滤波电路的两端接于直流母线上；其特征在于：所述逆变单元由N个四桥臂逆变模块（1021）串联组成，四桥臂逆变模块串联后的两端接于直流母线上；四桥臂逆变模块的输出接于线圈绕组数为4N的多输入端电动机的电源输入端；从电网引入的高压三相交流电接于输入电抗器的输入端，依次经整流单元、母线滤波电路、逆变电路的整流、滤波和逆变后，转换为驱使多输入端电动机（101）运行的可控交流电；N≥3。

2.根据权利要求1所述的10kV高压变频电机一体机电气拓扑结构，其特征在于：所述逆变单元由4个四桥臂逆变模块（1021）串联组成，四桥臂逆变模块中相邻桥臂之间的基波输出相位差90°，每个四桥臂逆变模块具有4路输出；逆变单元形成具有16路输出的电气拓扑结构，接于具有16路线圈绕组的多输入端电动机（101）的电源输入端。

3.根据权利要求1或2所述的10kV高压变频电机一体机电气拓扑结构，其特征在于：所述逆变模块（1021）采用两电平电路拓扑或三电平电路拓扑，采用两电平电路拓扑时：逆变模块的每个桥臂由两串联的6.5kV的电力电子开关功率器件构成；采用三电平电路拓扑时：逆变模块的每个桥臂由4个串联的3.3kV的电力电子开关功率器件构成。

4.根据权利要求2所述的10kV高压变频电机一体机电气拓扑结构，其特征在于：所述多输入端电动机（101）的16个线圈绕组分为4组，每一组均为星形连接，形成的4个星点之间相互独立没有任何连接，4个线圈绕组之间相互电气隔离。

5.根据权利要求1或2所述的10kV高压变频电机一体机电气拓扑结构，其特征在于：所述输入电抗器（105）采用三相共铁芯的电抗器，所述整流单元（104）为三相全桥整流，每个整流桥臂由多个串联的二极管形成，每个二极管的两端均并联有RC均压网络，RC均压网络用于保证二极管静态和动态的均压；所述母线滤波电路（103）由4组电容组串联组成，每组电容组有多个电容并联组成，每组电容组两端并联有均压电阻，电容组由膜电容并联组成。