专利名称：多电平整流器系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及功率电子电路领域。其基于根据独立权利要求前序部分的多电平 (咖ltilevel)整流器系统。
背景技术：
普遍来说此类整流器已被熟知。由于整流器需要足够灵活以便在若干性能下使 用，因此整流器系统的模块性是一个重要的方面。
实用新型内容因此，本实用新型的一个目的是将背景技术中提及的多电平整流器系统具体化， 以能够提供上文提及的要求。 此目的通过权利要求1的特征而实现。本实用新型的有利发展在从属权利要求中 详细指明。 根据本实用新型的多电平整流器系统包括至少一个功率单元、直流终端单元以及 水冷单元，其中，各功率单元包括两个整流器单元，该整流器单元均具有位于直流输出端处 的直流链路、两个直流输出滤波电感器、位于各整流器单元的直流输出端处的一个直流熔 断器以及位于各整流器单元的三相交流输入端处的三个交流熔断器，其中，直流终端单元 连接功率单元的直流链路。对于上文描述的特征，根据本实用新型的多电平整流器系统方 便地进行模块化且灵活，并且因此非常适合用于具有不同性能要求的各种技术操作领域。 另外，为了维护目的，多电平整流器系统中的部件可容易地替换。 本实用新型的这些以及其它的目标、优势和特征通过下文中结合附图对本实用新 型的优选实施例的具体描述将变得清楚。
在附图中 图1是根据本实用新型的多电平整流器系统的实施例的示意图； 图2是根据本实用新型的多电平整流器系统的实施例的另一示意图；以及 图3是根据本实用新型的多电平整流器系统的实施例的另一示意图。
附图中使用的参考符号及其含义在参考符号列表中以汇总的形式列出。原则上，
图中相同的部件设有相同的参考符号。描述的实施例代表了本实用新型主题的一个实例，
且并不具有任何限制作用。 参考符号列表 PU 功率单元 AC 交流终端 DCTU 直流终端单元 WCU 水冷单元[0017] RU PEBB DFU AFU DCL TR
整流器单元
功率电子组块
直流熔断器
交流熔断器
直流链路
变压器
具体实施方式图1显示了根据本实用新型的多电平整流器系统的实施例的示意图。此外，图2 和图3进一步显示了根据本实用新型的多电平整流器系统的实施例的示意图。通常来说， 根据本实用新型的多电平整流器系统包括至少一个功率单元PU、直流终端单元DCTU以及 水冷单元WCU。各功率单元PU均包括两个整流器单元RU，它们分别具有位于直流输出端处 的直流链路DCL、两个直流输出滤波电感器、位于各整流器单元RU的直流输出端处的一个 直流熔断器DFU以及位于各整流器单元RU的三相交流输入端处的三个交流熔断器AFU。直 流终端单元DCTU连接功率单元PU的直流链路DCL。将两个功率单元PU在关联的整流器单 元RU的交流输入端处与变压器TR相连接是可能的。 优选而言，直流终端单元DCTU并联地连接直流链路DCL。另外，各直流链路DCL由 多个电容器形成。通常来说，直流终端单元DCTU通过母线连接直流链路DCL。在功率单元 PU多于一个的各情况下，通常在直流终端单元DCTU的每一侧设置相等数量的功率单元PU。 在这点上，对称的布置可以容易的方式来实现。对于各情况下的全部的功率单元PU，参照 于直流终端单元DCTU的一侧的相应功率单元PU中的整流器单元RU的直流链路DCL在各 情况下通过母线连接到参照于直流终端单元DCTU的另一侧的相应的功率单元PU中的整流 器单元RU的直流链路DCL上，由此直流终端单元DCTU通过母线连接直流链路DCL。优选 而言，各母线由水冷单元WCU进行水冷却。通过母线实现的连接由柔性套管(clutch)来完 成。母线位于整流器单元RU之后并且一直到滤波电感器，以使母线至电感器之间的连接变 得容易。母线优选地由铜制成。对母线进行水冷保证了温度不会过高，因此通过水冷单元 能部分地降低由于高强电流所引起的功率损耗。降低母线的温度是一种根据工程所需的规 格而对各功率单元PU内部周围的温度值以及整个系统内部的温度值进行控制的方法。 另外，各功率单元PU设置在箱体中，该箱体通过气冷系统进行空气冷却。气冷系 统降低了箱体内的周围温度值。降低功率单元PU内部的周围温度值对于达到工程所需的 规格来说是必不可少的，并且也是为了对装配在整流器单元RU下方的直流链路DCL电容周 围的空气温度进行控制。事实上，当电容周围的温度不高时，电容的工作寿命会增加。气冷 系统由送风器(辐式通风设备)、空气/水热交换器以及空气导管组成。送风器通过热交换 器吸收热空气，空气通过热交换器降低了温度，并进入送风器。然后送风器推出冷空气，且 冷空气通过空气导管到达功率单元PU内的电部件。通过以上描述的布局制造出强迫封闭 式气冷系统，事实上制造封闭式气冷系统是出于污染程度方面的考虑。 多电平整流器系统的模块性使其可装配到一起，例如，四个相同的功率单元PU、一 个直流终端单元DCTU以及一个水冷单元WCU。更具体而言，机械布局构思成两个功率单元 PU位于直流终端单元箱体的右方，并且其它两个功率单元PU位于直流终端单元箱体的左
4方，这是考虑到功率单元PU与直流终端单元DCTU的对称性，并且一个水冷单元WCU装配在 系统的右侧。关于多电平整流器系统的另一个重要的方面也得以实现，即各功率单元PU具 有其自身的AC输入。
权利要求一种多电平整流器系统，包括至少一个功率单元(PU)、直流终端单元(DCTU)以及水冷单元(WCU)，其特征在于，各功率单元(PU)均包括两个整流器单元(RU)，所述整流器单元(RU)均具有位于直流输出端处的直流链路(DCL)、两个直流输出滤波电感器、位于各整流器单元(RU)的直流输出端处的一个直流熔断器(DFU)以及位于各整流器单元(RU)的三相交流输入端处的三个交流熔断器(AFU)，且其中，所述直流终端单元(DCTU)连接所述功率单元(PU)的直流链路(DCL)。
2. 根据权利要求l所述的多电平整流器系统，其特征在于，各直流链路(DCL)均由多个 电容器形成。
3. 根据权利要求1或权利要求2所述的多电平整流器系统，其特征在于，所述直流终端 单元(DCTU)并联地连接所述直流链路(DCL)。
4. 根据权利要求3所述的多电平整流器系统，其特征在于，所述直流终端单元(DCTU) 通过母线连接所述直流链路(DCL)。
5. 根据权利要求3所述的多电平整流器系统，其特征在于，在所述功率单元(PU)多于 一个的各情况下在所述直流终端单元(DCTU)的每一侧设置相等数量的功率单元(PU)。
6. 根据权利要求4所述的多电平整流器系统，其特征在于，对于各情况下的全部的功 率单元(PU)，参照于所述直流终端单元(DCTU)的一侧的相应功率单元(PU)中的整流器单 元(RU)的直流链路(DCL)在各情况下通过母线连接到参照于所述直流终端单元(DCTU)的 另一侧的相应功率单元(PU)中的整流器单元(RU)的直流链路(DCL)上，且其中，所述直流 终端单元(DCTU)通过母线连接所述直流链路(DCL)。
7. 根据权利要求6所述的多电平整流器系统，其特征在于，各母线均通过水冷单元 (WCU)进行水冷却。
8. 根据权利要求7所述的多电平整流器系统，其特征在于，各直流输出滤波电感器均 通过所述水冷单元(WCU)进行水冷却。
9. 根据权利要求8所述的多电平整流器系统，其特征在于，各功率单元(PU)均设置在 箱体中，且所述箱体通过气冷系统进行空气冷却。
专利摘要本实用新型详述了一种多电平整流器系统，其包括至少一个功率单元(PU)、直流终端单元(DCTU)以及水冷单元(WCU)，其中，各功率单元(PU)均包括两个整流器单元(RU)，各整流器单元(RU)具有位于直流输出端处的直流链路(DCL)、两个直流输出滤波电感器、位于各整流器单元(RU)的直流输出端处的一个直流熔断器(DFU)以及位于各整流器单元(RU)的三相交流输入端处的三个交流熔断器(AFU)，其中，直流终端单元(DCTU)连接功率单元(PU)的直流链路(DCL)。
文档编号H02J1/10GK201440638SQ20092000753
公开日2010年4月21日 申请日期2009年2月27日 优先权日2009年2月27日
发明者P·斯泰默, 徐庸硕 申请人:Abb瑞士有限公司