[发明专利]三相中性点钳位式四象限运行的三电平电源变换装置

摘要

本发明涉及一种连接电网和电机进行电力转换的装置，特别涉及了一种三相中性点钳位式四象限运行的三电平电源变换装置，具有2个三相PWM变换装置，该电源变换装置还包括三个计算值求取装置和一个比例决定装置，三个计算值求取装置用于求取2个三相PWM变换装置的正母线、负母线和中性线与3相输出端子在不同连接状态下3相输出电压时间和在该状态下流向中性点电流值的乘积之和，比率决定装置根据三个计算值决定2个三相PWM变换装置在相同的载波周期中不同状态的比率，使中性点电位变动尽量接近零，或通过使中性线的电位接近正母线和负母线电压之间的正中间的电位，可以高效抑制中性点电位变动，因此可以提高安全性，提高输出电压的质量。

主权项

一种三相中性点钳位式四象限运行的三电平电源变换装置，包括2个三相PWM变换装置，该三相PWM变换装置具有正母线、负母线以及中性线，并分为3相设有中性点钳位式PWM变换器，各中性点钳位式PWM变换器在正母线和相输出端子及负母线和相输出端子之间分别串联连接第一和第二开关元件及第三和第四开关元件，而且所述第一和所述第二开关元件的连接点及所述第三和所述第四开关元件的连接点分别经由钳位元件与所述中性点连接，所述的2个三相PWM变换装置的正母线、负母线及中性线分别连接，并且所述的正母线和中性线及所述的负母线和中性线之间分别串联电容，其特征在于，具备：    第一个计算值求取装置，用于求取第一个计算值，该第一个计算值为以下2值的代数和：第一个三相PWM变换装置，在PWM周期中所述的正母线、所述的负母线、所述的中性线分别与3相所述的相输出端子连接的第一状态下3相的输出电压的时间的计算值和在该状态下流向中性点的电流值的乘积；第二个三相PWM变换装置，在PWM周期中在所述的第一状态下3相的输出电压的时间的计算值和在该状态下流向中性点的电流值的乘积；       第二个计算值求取装置，用于求取第二个计算值，该第二个计算值为以下2值的代数和：第一个三相PWM变换装置，在PWM周期中将3相的所述相输出端子中的2个与所述的正母线连接而3相的所述的相输出端子中的1个与所述的中性线连接的第二状态下的、或将3相的所述的相输出端子中的2个与所述中性线连接而将3相的所述的相输出端子中的1个与所述的负母线连接的第三状态下的3相输出电压时间的计算值和在该状态下流向中性点的电流值的乘积；第二个三相PWM变换装置，在PWM周期中所述的第二状态下或所述的第三状态下的3相输出电压时间的计算值和在该状态下流向中性点的电流值的乘积；    第三个计算值求取装置，用于求取第三个计算值，该第三个计算值为以下2值的代数和：第一个三相PWM变换装置，在PWM周期中将3相的所述的相输出端子中的1个与所述正母线连接而3相的所述的相输出端子中的2个与所述中性线连接的第四状态下的、或将3相的所述的相输出端子中的1个与所述的中性线连接而3相的所述的相输出端子中的2个与所述的负母线连接的第五状态下的3相输出电压时间的计算值和在该状态下流向中性点电流值的乘积；第二个三相中性点钳位式PWM装置，在PWM周期中所述的第四状态下的或所述的第五状态下的3相输出电压时间的计算值和在该状态下流向中性点电流值得乘积；    比率决定装置，根据所述的第一、所述的第二以及所述的第三计算值决定2个三相PWM变换装置在PWM周期中所述的第二和所述的第三、所述的第四和所述的第五状态的比率，使得流向所述中性线的电流接近零，或使所述的中性线电位接近所述正母线电位和所述负母线电位之间的正中间的电位。