那樣，在本第一實(shí)施方式的變形例中，構(gòu)成為不從第一逆變器23輸出低次高次諧波，具體為不輸出5次高次諧波、7次高次諧波、11次高次諧波、13次高次諧波、17次高次諧波的高次諧波成分。
[0086]因此，即使在第一逆變器23的輸出側(cè)連接構(gòu)成LC共振濾波器26Χ的三相電抗器26ΧΑ以及三相電容器26ΧΒ時，能夠?qū)⒕邆淙嚯娍蛊?6ΧΑ以及三相電容器26ΧΒ的LC共振濾波器26Χ的共振頻率設(shè)置成與17次高次諧波成分相同的程度，因此，能夠?qū)?gòu)成LC共振濾波器26Χ的三相電抗器26ΧΑ的電感設(shè)置成250Ηζ/850Ηζ = 1/3.4、即380μΗ/3.4 = 112μΗ左右。
[0087]其結(jié)果是，與通過LC共振濾波器去除5次高次諧波以上的成分時所需的電抗器的電感、S卩380μΗ相比，能夠設(shè)置成約1/3.4左右，能夠?qū)崿F(xiàn)三相電抗器26ΧΑ的大幅小型化。
[0088]如以上說明的那樣，根據(jù)本第一實(shí)施方式的變形例，即使在設(shè)置LC共振濾波器的情況下，也能夠?qū)嗦奉l率設(shè)置成18次高次諧波成分的中心頻率以上，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)LC共振濾波器的小型化，能夠?qū)崿F(xiàn)輔助電力轉(zhuǎn)換裝置11乃至鐵道車輛用電力轉(zhuǎn)換裝置10的小型化。
[0089][2]第二實(shí)施方式
[0090]圖4是第二實(shí)施方式的鐵道車輛用電力轉(zhuǎn)換裝置的概要結(jié)構(gòu)框圖。
[0091 ]在圖4中，對與圖1的第一實(shí)施方式相同的部分賦予相同的附圖標(biāo)記。
[0092]第二實(shí)施方式的鐵道車輛用電力轉(zhuǎn)換裝置10與第一實(shí)施方式的鐵道車輛用電力轉(zhuǎn)換裝置10的不同之處在于，第一、未設(shè)置對三相電抗器26的輸出電壓進(jìn)行檢測的交流電壓傳感器(電壓轉(zhuǎn)換器)27。
[0093]第二、設(shè)置有具備直流電壓指令運(yùn)算部51的電壓控制部28Α，所述直流電壓指令運(yùn)算部51基于用于指定第一逆變器23的輸出電壓的輸出電壓指令信號VSET，對直流電壓控制部32輸出用于指定第一轉(zhuǎn)換器21的輸出電壓的直流電壓指令值CDC。
[0094]在這種情況下，根據(jù)連接對象的負(fù)載25適當(dāng)?shù)卦O(shè)定輸出電壓指令信號VSET。
[0095]本第二實(shí)施方式的動作與第一實(shí)施方式的動作的不同點(diǎn)在于電壓控制部28A的動作，因此，下面以電壓控制部28A的動作為中心進(jìn)行說明，并且對于其他的動作援用第一實(shí)施方式的說明。
[0096]與第一實(shí)施方式同樣地，在本第二實(shí)施方式中，為了對第一逆變器23的輸出電壓進(jìn)行控制，也采用對第一逆變器23的輸入電壓、即第一轉(zhuǎn)換器21的輸出電壓進(jìn)行控制的結(jié)構(gòu)。
[0097]下面，詳細(xì)說明對第一轉(zhuǎn)換器的輸出電壓進(jìn)行控制的結(jié)構(gòu)。
[0098]在這種情況下，預(yù)先設(shè)定了輸出電壓指令信號VSET。
[0099]由此，電壓控制部28A的直流電壓指令運(yùn)算部51根據(jù)輸出電壓指令信號VSET進(jìn)行運(yùn)算，并對直流電壓控制部32輸出用于指定第一轉(zhuǎn)換器21的輸出電壓的直流電壓指令信號CDC0
[0100]直流電壓控制部32根據(jù)直流電壓指令值⑶C以及直流電壓傳感器24的檢測電壓，將用于對第一轉(zhuǎn)換器21的輸出電壓進(jìn)行控制的交流輸入電流指令值CAC輸出到轉(zhuǎn)換器電流控制部33。
[0101]轉(zhuǎn)換器電流控制部33根據(jù)交流輸入電流檢測信號ACIN以及交流輸入電流指令值CAC，將用于對第一轉(zhuǎn)換器21的交流側(cè)輸出電壓進(jìn)行控制的轉(zhuǎn)換器P麗輸出信號CPWMC輸出到第一轉(zhuǎn)換器21。
[0102]其結(jié)果是，第一轉(zhuǎn)換器21的直流側(cè)輸出電壓被控制成，使向負(fù)載25供給的三相交流電壓形成為規(guī)定值(例如380V)。
[0103]如以上說明的那樣，根據(jù)本第二實(shí)施方式，通過降低三相電抗器26的電感，伴隨著構(gòu)成三相電抗器26的電抗器的小型化，能夠忽略該電抗器的電壓下降。因此，即使不進(jìn)行反饋控制，也能夠充分地確保精度，因而能夠通過前饋控制獲得與第一實(shí)施方式同樣的效果。
[0104]因此，能夠消除用于檢測三相電抗器26XA的輸出電壓的交流電壓傳感器27以及反饋控制用的布線，能夠使裝置結(jié)構(gòu)簡化，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化以及制造成本的降低。
[0105][3]實(shí)施方式的變形例
[0106]在以上的說明中，采用了去除第一逆變器23的輸出電壓中所包含的高次諧波成分之中的5次高次諧波成分、7次高次諧波成分、11次高次諧波成分、13次高次諧波成分以及17次高次諧波成分的結(jié)構(gòu)，但是，可以構(gòu)成為去除任意次數(shù)的高次諧波成分。
[0107]在這種情況下，在逆變器的輸出交流中，如果將基本相數(shù)(脈動率)設(shè)為P，則高次諧波次數(shù)η表達(dá)為下式。
[0108]n = k.p±l(k = l、2、3、......)
[0109]S卩，在如第一逆變器23那樣是三相交流輸出逆變器的情況下，由于p = 6，因此η =5、7、11、13、17、19、……。
[0110]因此，能夠去除滿足上式的η次高次諧波成分。
[0111]進(jìn)一步，由于η次高次諧波成分的電壓的大小為基本波的電壓的I/η，因此，如果是在負(fù)載25中可以完全忽略不計(jì)的電壓，則無需去除。
[0112]對本發(fā)明的幾種實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是這些實(shí)施方式是作為例子而提出的，并非旨在限定發(fā)明的保護(hù)范圍。這些新穎的實(shí)施方式能夠以其他各種方式實(shí)施，在不偏離發(fā)明宗旨的保護(hù)范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式及其變形包含在發(fā)明的保護(hù)范圍和宗旨中，并且包含在權(quán)利要求書中記載的發(fā)明及其等同的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電氣機(jī)車的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，具備: 絕緣變壓器，從交流架線接受高壓交流電力的供給，進(jìn)行高壓/低壓轉(zhuǎn)換并輸出低壓交流電力； AC/DC轉(zhuǎn)換器，被輸入所述低壓交流電力，并進(jìn)行交流/直流轉(zhuǎn)換； 逆變器，被輸入所述AC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出，進(jìn)行直流/交流轉(zhuǎn)換并供給到負(fù)載； PffM控制部，輸出PWM控制信號，所述PWM控制信號具有用于從所述逆變器的輸出中去除特定的高次諧波成分或者使特定的高次諧波成分衰減到規(guī)定級別以下的規(guī)定圖形；以及 電壓控制部，對所述AC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出直流電壓進(jìn)行控制，并對所述逆變器的輸出電壓進(jìn)行控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣機(jī)車的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述電壓控制部根據(jù)所述逆變器的輸出電壓，對所述AC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出直流電壓進(jìn)行控制。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣機(jī)車的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述電壓控制部根據(jù)所述低壓交流電力的輸入電流，對所述AC/DC轉(zhuǎn)換器的交流側(cè)輸出電壓進(jìn)行控制。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣機(jī)車的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 具備濾波器部，所述濾波器部設(shè)置在所述逆變器的后段，抑制所述特定的高次諧波成分中的、具有超過中心頻率最高的高次諧波成分的頻率的成分，并向所述負(fù)載輸出。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電氣機(jī)車的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述濾波器部構(gòu)成為具有電抗器以及電容器的LC濾波器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣機(jī)車的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 具備電抗器，所述電抗器設(shè)置在所述逆變器的后段，用于進(jìn)行所述逆變器的輸出的平滑化。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣機(jī)車的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述特定的高次諧波成分為3次至13次高次諧波成分。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣機(jī)車的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， PffM控制部生成并輸出在基本波的一個周期中包含η個脈沖、并用于去除如下高次諧波成分或者使如下高次諧波成分衰減到規(guī)定級別以下的所述PWM控制信號，S卩、該高次諧波成分與各所述脈沖的開關(guān)觸發(fā)角度所對應(yīng)的η個中心頻率相對應(yīng)，其中，η為自然數(shù)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣機(jī)車的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述負(fù)載包括三相交流電機(jī)， 所述特定的高次諧波成分為5次高次諧波成分、7次高次諧波成分、11次高次諧波成分以及13次高次諧波成分。
【專利摘要】實(shí)施方式的電氣機(jī)車的電力轉(zhuǎn)換裝置的絕緣變壓器從交流架線接受高壓交流電力的供給，進(jìn)行高壓/低壓轉(zhuǎn)換并輸出低壓交流電力。AC/DC轉(zhuǎn)換器被輸入低壓交流電力，進(jìn)行交流/直流轉(zhuǎn)換并輸出到逆變器。另一方面，PWM控制部向逆變器輸出PWM控制信號，所述PWM控制信號具有用于從逆變器的輸出中去除特定的高次諧波成分或者使特定的高次諧波成分衰減到規(guī)定級別以下的規(guī)定圖形。而且，電壓控制部對AC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出直流電壓進(jìn)行控制。其結(jié)果是，逆變器被輸入AC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出信號，在電壓控制部的控制下進(jìn)行直流/交流轉(zhuǎn)換，并供給到負(fù)載，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)包含APU電路的電氣機(jī)車的電力轉(zhuǎn)換裝置的小型化。
【IPC分類】H02M7/48, B60L1/00, H02M7/12, B60L3/00
【公開號】CN105636819
【申請?zhí)枴緾N201480056440
【發(fā)明人】戶田伸一, 安岡育雄, 相馬三郎
【申請人】株式會社東芝
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年8月26日
【公告號】WO2015060000A1