JP5894763B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
〔数1〕
IRS=a(IRP−IRN) …(1)
〔数2〕
IST=a(ISP−ISN) …(2)
〔数3〕
ITR=a(ITP−ITN) …(3)
変圧器の漏れインダクタンスが各相で等しいと近似すれば、P点とN点の間の電圧VDCは(4)〜(7)式を満足する。
〔数4〕
VDC=(VDCR+VDCS+VDCT)/3 …(4)
〔数5〕
VDCR=(VRP+VRN)/2 …(5)
〔数6〕
VDCS=(VSP+VSN)/2 …(6)
〔数7〕
VDCT=(VTP+VTN)/2 …(7)
〔数8〕
IDC=IZR+IZS+IZT …(8)
〔数9〕
IZR=(IRP+IRN)/2 …(9)
〔数10〕
IZS=(ISP+ISN)/2 …(10)
〔数11〕
IZT=(ITP+ITN)/2 …(11)
102 電力変換装置(本発明に基づく電力変換装置の第1の実施形態)
103 変圧器
104R、104S、104T 鉄心
105RS、105ST、105TR 1次巻線
106RP、106SP、106TP 正側2次巻線
106RN、106SN、106TN 負側2次巻線
107RP、107SP、107TP、107RN、107SN、107TN アーム
108 単位変換器(双方向チョッパ回路方式の単位変換器)
109 直流装置
201H、201L、201XH、201XL、201YH、201YL スイッチング素子
202H、202L、202XH、202XL、202YH、202YL 環流ダイオード
203、603P、N コンデンサ
501 単位変換器(フルブリッジ回路方式の単位変換器)
601 電力系統(単相電力系統)
602、701 電力変換装置(本発明に基づく電力変換装置の第3の実施形態)
Claims (19)
- 第1、第2、および第3の巻線と、エネルギー貯蔵素子を備えた少なくとも2端子の回路要素を1つまたは複数個直列接続してなるアームを第1および第2のアームとして備え、前記第2の巻線と前記第1のアームが第1の直列体を構成しており、前記第3の巻線と前記第2のアームが第2の直列体を構成しており、前記第1と第2の直列体が直列接続されており、前記第2と第3の巻線の直流電流に関する起磁力が逆極性となるように、前記第1、第2、および第3の巻線が磁気結合しており、前記第1の巻線を3相分有し、前記第1のアームと、前記第2の巻線と、前記第3の巻線と、前記第2のアームとで構成される直流回路を前記3相分の第1の巻線に各々対応させて3組有し、前記各相での前記第1のアームの出力電圧と前記第2のアームの出力電圧の交流成分は互いに実質的に逆位相の電圧波形であり、前記各相での前記第1のアームの直流電流成分と前記第2のアームの直流電流成分は実質的に同じであるように前記第1のアームと前記第2のアームが制御されることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1に記載の電力変換装置において、前記第1、第2、第3の巻線が鉄心に巻回されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1に記載の電力変換装置において、前記アームは、出力電圧指令として3の倍数次高調波成分が重畳された指令に基づいて制御されることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1に記載の電力変換装置において、前記第1の巻線と、前記第2の巻線、前記第3の巻線間の漏れインダクタンスを利用して出力される有効電力または無効電力の増減を制御することを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1に記載の電力変換装置において、交流系統との間に流れる交流電流は、前記第1の巻線と、前記第2の巻線及び前記第3の巻線との間の漏れインダクタンスを利用して制御されることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1に記載の電力変換装置において、直流負荷との間に流れる直流電流は、前記第2の巻線及び前記第3の巻線の間の漏れインダクタンスを利用して制御されることを特徴とする電力変換装置。
- Δ結線またはY結線された第1の三相巻線と、Y結線された第2の三相巻線と、Y結線された第3の三相巻線とを、前記第1と前記第2の三相巻線が相毎に互いに同極性となるように、また、前記第2と第3の三相巻線が相毎に互いに逆極性となるように磁気結合し、前記第2の三相巻線の中性点と、前記第3の三相巻線の中性点とを電気的に接続し、前記第2の三相巻線の3つの端子それぞれに、エネルギー貯蔵素子を備えた少なくとも2端子の回路要素の1つまたは複数個の直列体からなるアームの一端を接続し、前記第2の三相巻線に接続された3つのアームをY結線してその中性点を第1の直流端子とし、前記第3の三相巻線の3つの端子それぞれに、エネルギー貯蔵素子を備えた少なくとも2端子の回路要素の1つまたは複数個の直列体からなるアームの一端を接続し、前記第3の三相巻線に接続された3つのアームをY結線してその中性点を第2の直流端子とし、前記第1の三相巻線の3つの端子を第1〜第3の交流端子とし、前記第2と第3の三相巻線が互いに逆極性となるように磁気結合されて構成される回路は、相毎に、前記第1の直流端子に接続されるアームと、前記第2の直流端子に接続されるアームとは、互いに実質的に逆位相の電圧波形であり、直流電流成分が実質的に同じとなるように出力が制御されることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項7に記載の電力変換装置において、前記第1の三相巻線と、前記第2の三相巻線と、前記第3の三相巻線が相毎に三相3脚鉄心に巻回されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項7に記載の電力変換装置において、前記第1の三相巻線と、前記第2の三相巻線と、前記第3の三相巻線が相毎に三相多脚鉄心に巻回されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1乃至9のいずれかに記載の電力変換装置において、エネルギー貯蔵素子を備えた少なくとも2端子の回路要素を双方向チョッパ回路としたことを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1乃至9のいずれかに記載の電力変換装置において、エネルギー貯蔵素子を備えた少なくとも2端子の回路要素をフルブリッジ回路としたことを特徴とする電力変換装置。
- 請求項7乃至9のいずれかに記載の電力変換装置において、前記第1および第2の直流端子に、直流負荷、直流電源、他の交流−直流電力変換装置の直流入力側、のいずれかを接続したことを特徴とする電力変換システム。
- 請求項7乃至9のいずれかに記載の電力変換装置において、前記第1〜第3の交流端子に、電力系統を接続したことを特徴とする電力変換システム。
- 請求項7乃至9のいずれかに記載の電力変換装置において、前記第1〜第3の交流端子に、発電装置を接続したことを特徴とする電力変換システム。
- 請求項7乃至9のいずれかに記載の電力変換装置において、前記第1〜第3の交流端子に、負荷装置を接続したことを特徴とする電力変換システム。
- 請求項1に記載の電力変換装置において、前記アームは、出力電圧指令として3の倍数次高調波成分が重畳された指令に基づいて制御されることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項7に記載の電力変換装置において、前記第1の巻線と、前記第2の巻線、前記第3の巻線間の漏れインダクタンスを利用して出力される有効電力または無効電力の増減を制御することを特徴とする電力変換装置。
- 請求項7に記載の電力変換装置において、交流系統との間に流れる交流電流は、前記第1の巻線と、前記第2の巻線及び前記第3との巻線の間の漏れインダクタンスを利用して制御されることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項7に記載の電力変換装置において、直流負荷との間に流れる直流電流は、前記第2の巻線及び前記第3の巻線の間の漏れインダクタンスを利用して制御されることを特徴とする電力変換装置。
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