[实用新型]五电平电压源型变换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种五电平电压源型变换装置，属于电力电子变换装器领域。

背景技术

近年来，随着电力电子技术和控制技术的全面发展，电力电子装置已经被广泛使用，人们对电力电子装置的大功率、耐高压、低谐波扰动的要求越来越高。多电平变换装置具有功率大、开关频率低、输出谐波小、动态响应速度快、电磁兼容性好等优点，并可以使耐压值低的电力电子器件可靠应用于高压大功率领域，并有效地减少脉宽调制简称PWM控制产生的高次谐波。但是，由于公知的二极管钳位型五电平变换装置的二极管数目较多、电容飞跨型五电平变换装置控制复杂、H桥级联型五电平变换装置需要独立的直流源等五电平变换装置都存在固有缺点，抑制了五电平变换装置在实际中的推广和使用。

五电平变换转置在实际的应用中还必须考虑到均压的因素，不同型号的绝缘栅双极晶体管由于其内部的寄生电感和寄生电容不相同，从而导致相串联的两个不同型号的绝缘栅双极晶体管两端的电压不同，最终可能导致绝缘栅双极晶体管的损坏，因此不同型号的绝缘栅双极晶体管不可以串联使用；同时，在设计安装时，由于不同型号的绝缘栅双极晶体管在尺寸上会有所不同，因此在实际的使用中也不可以混合使用。所以一个实用的五电平变换装置不但在理论上要可行，在实际的使用中也必须具有实用性的特点。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种五电平电压源型变换装置，结构简单、控制灵活的五电平电压源型变换装置，所用电容器的数量少，不需箝位二极管，每个绝缘栅双极晶体管承受的耐压相同。

为了实现上述目的，本五电平电压源型变换装置包括电容器C1、电容器C2、电容器Cph，第一接线端、第二接线端、第三接线端、第四接线端，以及十二个绝缘栅双极晶体管IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4、IGBT5、IGBT6、IGBT7、IGBT8、IGBT9、IGBT10、IGBT11、IGBT12；

第一接线端和电容器C1与绝缘栅双极晶体管IGBT1的集电极连接；

第二接线端、电容器C1、电容器C2和绝缘栅双极晶体管IGBT3的发射极与绝缘栅双极晶体管IGBT5的集电极连接；

第三接线端和电容器C2与绝缘栅双极晶体管IGBT7的发射极连接；

绝缘栅双极晶体管IGBT1的发射极与绝缘栅双极晶体管IGBT2的集电极连接，绝缘栅双极晶体管IGBT3的发射极与绝缘栅双极晶体管IGBT4的集电极连接，绝缘栅双极晶体管IGBT5的发射极与绝缘栅双极晶体管IGBT6的集电极连接，绝缘栅双极晶体管IGBT7的发射极与绝缘栅双极晶体管IGBT8的集电极连接，绝缘栅双极晶体管IGBT2的发射极与绝缘栅双极晶体管IGBT4的集电极连接，绝缘栅双极晶体管IGBT9的集电极、绝缘栅双极晶体管IGBT6的发射极和绝缘栅双极晶体管IGBT10的发射极与绝缘栅双极晶体管IGBT8的集电极连接；

绝缘栅双极晶体管IGBT9的发射极和绝缘栅双极晶体管IGBT10的集电极以及绝缘栅双极晶体管IGBT11的集电极和绝缘栅双极晶体管IGBT12的发射极分别连接于电容器Cph的两极；

绝缘栅双极晶体管IGBT11的发射极和绝缘栅双极晶体管IGBT12的集电极与第四接线端连接。

每个绝缘栅双极晶体管也可以由集成门极换流晶闸管、门极可关断晶闸管、电力晶体管和电力场效应晶体管替换使用。

第一接线端、第二接线端、第三接线端为直流输入端，第四接线端、第五接线端、第六接线端为三相交流的输出端，每个桥臂中均安装有直流母线电容，每相直流母线电容靠近该相桥臂安装。

第一接线端、第二接线端、第三接线端为直流输入端，第四接线端、第五接线端、第六接线端为三相交流的输出端，所有桥臂共用一个直流母线电容，直流母线电容安装在直流母线的输入端。

第一接线端、第二接线端、第三接线端为三相交流的输入端，每个桥臂中均安装有直流母线电容，每相直流母线电容靠近该相桥臂安装。

第一接线端、第二接线端、第三接线端为三相交流的输入端，所有桥臂共用一个直流母线电容，直流母线电容安装在直流母线的输入端。

第一接线端、第二接线端、第三接线端为三相交流的输入端，第四接线端、第五接线端、第六接线端为三相交流的输出端，每个桥臂中均安装有直流母线电容，每相直流母线电容靠近该相桥臂安装。