專利名稱：高壓逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將DC(直流)電源轉(zhuǎn)換為AC(交流)電源的逆變器，尤其涉及一種高 壓逆變器，其中，直流輸入電壓高于20KV(千伏)。
背景技術(shù)：
將電壓高于20KV的直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源的現(xiàn)有逆變器技術(shù)包括汞蒸氣管技 術(shù)和固態(tài)器件技術(shù)。這兩種技術(shù)均存在需要克服的缺陷。汞蒸氣管的缺陷在于，如果管中的汞蒸汽泄漏到外部環(huán)境中，就會給環(huán)境帶來危 害。固態(tài)器件的缺陷在于，其本身包含大量并聯(lián)的、像晶閘管這樣的固態(tài)器件(比如可控硅 整流器)，除考慮到成本增加和復(fù)雜性加劇之外，由于眾多組合器件中的一個元件發(fā)生故障 的幾率要大于單一元件發(fā)生故障的幾率(假定每個元件發(fā)生故障的幾率是等同的)，固態(tài) 器件的可靠性被降低了。因此，希望提供一種能將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源的高壓逆變器，這種逆變器所 含的部件少，具有高可靠性且不會給環(huán)境帶來危害。


在附圖中，相同的附圖標(biāo)記代表相同的部件圖1是本發(fā)明一種將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源的高壓逆變器的一個優(yōu)選實(shí)施例 的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明可能用到的三極管結(jié)構(gòu)的冷陰極場發(fā)射可控電子管的簡化透視圖；圖3A是結(jié)合本發(fā)明某一方面、具有相監(jiān)測和電力平衡功能的三相逆變器的結(jié)構(gòu) 示意圖(圖中部分以方塊的形式示意)；圖3B是一個電力配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中部分以方塊的形式示意)；圖4是圖3A所示逆變器的逆變器相86的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4所示逆變器相的電流調(diào)節(jié)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖6是一個高壓逆變器和提供高壓直流輸出的交流-直流整流器結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是高壓逆變器和圖6所示的交流_直流整流器連入電力配電網(wǎng)時的結(jié)構(gòu)示意 圖(圖中部分以方塊的形式示意)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以優(yōu)選的方式，提供了一種將直流電源轉(zhuǎn)換為含有一個或多個交流輸出相 的交流電源的高壓逆變器。對應(yīng)每個交流輸出相，該高壓逆變器包含一條交流輸入相電路。 該交流輸入相電路包括三極管、四極管或五極管結(jié)構(gòu)的第一和第二冷陰極場發(fā)射可控電 子管。每個電子管包括連接20KV以上高壓直流電壓的第一輸入節(jié)點(diǎn)和接地的第二輸入節(jié) 點(diǎn)。初級變壓器繞組有一個第一端、一個第二端和一個中心抽頭。第一電子管串聯(lián)在初級 繞組的第一端和地面之間，第二電子管串聯(lián)在初級繞組的第二端和地面之間?？刂齐娐房刂聘麟娮庸?，使得第一電子管和第二電子管交替導(dǎo)通，從而初級繞組的第一端和第二端分 別接近地面電壓。上述逆變器的優(yōu)選實(shí)施例具備將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源的功能，這種逆變器所 含部件很少，具有高可靠性且不會給環(huán)境帶來危害。發(fā)明的具體說明圖1所示為一個將高壓直流電流轉(zhuǎn)換為高壓交流電流的優(yōu)選高壓逆變器10。優(yōu)選 的，該高壓逆變器10的輸出提供IOKV以上的電壓，且交流頻率范圍約為50轉(zhuǎn)/秒至400 轉(zhuǎn)/秒。交流輸入相20將由輸入節(jié)點(diǎn)26和地面28之間提供的直流高壓轉(zhuǎn)換為交流高壓。下列描述涉及(1)本發(fā)明高壓逆變器的交流輸入相；(2)高壓逆變器包括與電力 配電網(wǎng)的相同步、相監(jiān)測和電力平衡；以及(3)高壓直流-直流逆變器。1、交流輸入相圖1所示的交流輸入相20包括三極管結(jié)構(gòu)的冷陰極場發(fā)射可控電子管30和32。 或者，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以知道，使用四極管或五極管結(jié)構(gòu)來替換實(shí)現(xiàn)上述電 子管，并適當(dāng)?shù)膶﹄娐纷龀鱿鄳?yīng)調(diào)整。圖2所示為一個優(yōu)選的三極管結(jié)構(gòu)的冷陰極場發(fā)射 可控電子管38。在圖2中，電子管38包括一個被圓柱形柵極42包圍的圓柱形陰極40，而圓 柱形柵極42又被圓柱形陽極44所包圍。陰極40、柵極42和陽極44沿中心圓柱軸成對稱 排列。關(guān)于電子管38的詳細(xì)信息，可以參見1990年8月21日公布的美國專利4，950，962， 名稱為“高壓開關(guān)管”。上述專利的全部公開內(nèi)容都作為本文的參考。這里，對上述專利所 公開電路的時間常數(shù)做了調(diào)整，以提供足夠高的轉(zhuǎn)換率，從而有效利用與圖1所示的逆變 器10的輸出耦合的變壓器。圖1所示的高壓逆變器10優(yōu)先使用圖2和上述美國專利4，950，962中的冷陰極場 發(fā)射可控電子管38。這是由電子管38結(jié)合了高壓容量、高電流容量和高熱量散失的特性所 決定的。對于高壓逆變器10在發(fā)電站和傳輸線的應(yīng)用，電子管38將在高于20KVDC(例如 100萬VDC)的電壓下連續(xù)運(yùn)行，設(shè)置像電子管38—樣的電子管就變得實(shí)用和必要起來。在 輸電應(yīng)用中，通常的持續(xù)電流處于KA(千安培)范圍內(nèi)。如果圖1所示的逆變器10用作發(fā) 電站時，則其他冷極場發(fā)射可控電子管可用在圖1所示的逆變器10中，只要其他這些電子 管的設(shè)計(jì)可以保證在發(fā)電站要求的環(huán)境中連續(xù)運(yùn)行即可。假定IOKA的持續(xù)電流(最大約是當(dāng)前HVDC(高壓直流輸電))傳輸線路電流的5 倍)，還假設(shè)使用圖2和上述美國專利4，950，962中的電子管38，以及陰極40、柵極42和 陽極44間的間距均滿足特定的幾何要求。一般來說，陽極44和柵極42之間的間距與柵極 42和陰極40之間的間距的比值為10 1。上述間距的選擇對本發(fā)明公開內(nèi)容所屬領(lǐng)域的 技術(shù)人員是顯而易見的。陽極44可作為用于熱量控制的液冷護(hù)套的內(nèi)表面。如需要，也 可對陰極40和柵極42進(jìn)行冷卻。以功率大小為5GW(GW，十億瓦特)的逆變器作為極端示 例，其功率超過其他現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，其具有超高的電源處理能力和緊湊的結(jié)構(gòu)，其尺寸相當(dāng)于現(xiàn) 有技術(shù)中晶間管和汞蒸氣管的設(shè)備尺寸的一小部分。在圖1中，節(jié)點(diǎn)26和地面28之間的直流輸入電壓高于20KV。交流輸入相20包括 上述電子管30和32，電子管30和32的陽極30a，32a與地面28相連接。電子管30的陰極 30b與初級變壓器繞組48的第一端相連，即圖中所示繞組的上端。類似地，電子管32的陰 極32b與初級變壓器繞組48的第二端相連，即圖中所示繞組的下端。電子管30和32的柵極30c，32c與定時電路相連，對應(yīng)于柵極30c，定時電路包括電阻50和電容52，對應(yīng)于柵極 32c,定時電路包括電阻54和電容56。電阻50和電阻54的一端與初級繞組48的中心抽頭 48a相連，此外，電阻58、PN 二極管60與電子管30相連接，發(fā)揮反壓阻斷功能。類似地，電 阻62、PN 二極管64與電子管32相連接，同樣發(fā)揮反壓阻斷功能。本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù) 人員所熟知的是，可以用其他類型的單向電流閥門來替換PN 二極管。對于本發(fā)明高壓逆變器，要考慮的一項(xiàng)重要設(shè)計(jì)就是變壓器19(圖1)的設(shè)計(jì)。與 傳統(tǒng)的逆變器電路不同，變壓器19很可能是降壓器或1 1變壓器，用于高壓操作。也存在逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中不需要變壓器的情況。當(dāng)然去除變壓器，可以降低成本， 加快逆變器的生產(chǎn)，但是，從安全的角度來看，用于隔離的變壓器的存在不僅是必要的，而 且具有強(qiáng)制性。電力公司及電力公司的架構(gòu)工程師將決定使用何種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。2、逆變器具有與電力配電網(wǎng)的相同步、可選地具有相監(jiān)測和電力平衡對比圖1所示的高壓逆變器10的單相20，交流逆變器可以有多個相，如圖3A所示 的逆變器70，該逆變器70包含三個相86，88和90。本發(fā)明交流逆變器可能含有其他數(shù)目 的交流輸出相，如6個或12個交流輸出相。如下描述的適當(dāng)?shù)南嗫刂齐娐罚ＷC各相與電 力配電網(wǎng)之間保持同步，以及沒有連入電網(wǎng)時，各相之間保持同步?？蛇x的，本發(fā)明中的多相高壓逆變器可將其連接的電力配電網(wǎng)的相監(jiān)測和電力平 衡功能進(jìn)行有效地融合，其中，電力平衡是以瞬時方式出現(xiàn)的(如微秒μ s)。如圖3Α所示，逆變器70與電力配電網(wǎng)保持同步，并視需要，與電力配電網(wǎng)保持電 力平衡。逆變器70包括一個輸出變壓器71，輸出變壓器71帶有星形連接輸出繞組71a，也 可替換為三角形連接繞組。為了從圖1的逆變器10的單向輸入HVDC中獲得三相交流輸出，很有必要產(chǎn)生異 相120度的三時鐘信號(圖中未示)。這些信號必須與連接到輸出的電力配電網(wǎng)保持相同 步。該電力配電網(wǎng)如圖3A的方塊72所示，詳細(xì)信息見圖3B。圖3B所示為多個發(fā)電裝置 72a,多個變電站72b和多個用戶72c。圖3A中本發(fā)明高壓逆變器70可控制1個或多個發(fā) 電裝置72a，多個變電站72b通過多個配電線路72d將電能傳輸給多個用戶72c，其中，僅標(biāo) 識出部分配電線路。為實(shí)現(xiàn)與電力配電網(wǎng)的相同步，相傳感器74，76和78不斷監(jiān)測與電力配電網(wǎng)72 連接的每個相的相載荷。例如，電流監(jiān)測器可提供與配電網(wǎng)的電力平衡成比例的控制信號。 監(jiān)測電路80產(chǎn)生與電力配電網(wǎng)72的相瞬時條件相對應(yīng)的一組三信號。這些信號傳入主機(jī) 82中，在主機(jī)82中信號被數(shù)字化，并傳入單獨(dú)的緩存中(圖中未示)，留作后繼使用。如下所述，主機(jī)82有一個包含各種控制電路部件的輸出界面電路84，以設(shè)置逆變 器各相86，88和89的相。如下進(jìn)一步描述，輸出界面電路84可根據(jù)需要控制允許通過相 應(yīng)逆變器各相的能量大小。如果圖3A所示的逆變器70未連接到電力配電網(wǎng)，則主機(jī)82會促使輸出界面電路 84將信號傳輸給逆變器的各相86，88和90，使相之間的夾角設(shè)為120度。輸出界面電路84 通過控制線路86a，86b，88a，88b，90a和90b將上述信號傳輸給逆變器的各相。另一方面，如果圖3A中逆變器70連接到電力配電網(wǎng)72，主機(jī)82的默認(rèn)模式使輸 出界面電路84將信號傳輸給逆變器的各相86，88，90，以使各相86，88，90的相與電網(wǎng)72的 輸出相保持同步。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面，通過使用控制電路實(shí)現(xiàn)快速分配三相所得的能量，以響 應(yīng)電網(wǎng)的相載荷的變化。這對于電力配電網(wǎng)的維護(hù)以及電網(wǎng)上的設(shè)備保護(hù)都具有非常重要 的作用。逆變器70(圖3A)實(shí)現(xiàn)了交流輸出相電力分布的快速變化。主機(jī)82的輸出界面 電路84包括各種控制部件，如下所述，用于控制允許通過相應(yīng)逆變器各相的能量值。如上 所述，相傳感器74，76和78不斷監(jiān)測與電力配電網(wǎng)連接的各相的相載荷，因此能夠確定電 力配電網(wǎng)上三相載荷的差異。對于交流輸出相的電力平衡來說，主機(jī)82中的簡單計(jì)算機(jī)程序執(zhí)行下述算法1.檢查上述與配電網(wǎng)的電力平衡相關(guān)的、三個緩存中的相值。2.如果相值相等，則由輸出界面電路84向三個輸出級發(fā)送相同信號，各相之間的 夾角為120度。3.如果輸入緩存的相值不相等，則不斷向各低值緩存中輸入電能，使能量數(shù)值逐 漸增加到三個緩存的相值相等為止。上述算法可以用任何一種編程語言來實(shí)現(xiàn)。編程語言的選擇取決于主機(jī)和操作軟 件的選擇。在一套傳統(tǒng)的模擬負(fù)反饋控制電路的硬件中也可以執(zhí)行該算法。對應(yīng)于上述硬 件，有多種適合的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對于本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員具有易見性。雖 然利用數(shù)字計(jì)算機(jī)很容易執(zhí)行本系統(tǒng)，但是使用硬件執(zhí)行會更可靠一些。圖4所示為可執(zhí)行圖3A中逆變器70的逆變器相86的一種電路。在圖4中，調(diào)節(jié) 電路94從圖3A輸出界面電路84處接收節(jié)點(diǎn)86a上的控制信號。類似地，調(diào)節(jié)電路96從 圖3A輸出界面電路84處接收節(jié)點(diǎn)86b上的控制信號。調(diào)節(jié)電路94和96優(yōu)選對稱設(shè)置， 所以這里僅提供了對電路94的描述。調(diào)節(jié)電路94與節(jié)點(diǎn)98和100相連。圖5所示為圖4的調(diào)節(jié)電路94，為了方便起 見，并實(shí)現(xiàn)從左至右分析圖5的調(diào)節(jié)電路94的電路，節(jié)點(diǎn)98和100與圖4所示的節(jié)點(diǎn)水平 反向。圖5的調(diào)節(jié)電路94與經(jīng)典的場效應(yīng)管(FET)有些類似，電流節(jié)流器具有低電壓電 源。調(diào)節(jié)電路94要解決的問題是，固態(tài)或傳統(tǒng)真空電子元件不能在本設(shè)計(jì)涵蓋的電壓或電 流下運(yùn)行。相應(yīng)地，開關(guān)裝置102最好為三極管、四極管或五極管結(jié)構(gòu)的冷陰極場發(fā)射可控 電子管。開關(guān)裝置102可具有圖2所示和上述美國專利4，950，962進(jìn)一步描述的幾何結(jié)構(gòu)。 另外，開關(guān)裝置也可包括晶閘管之類的高壓半導(dǎo)體元件?？刂蒲b置112可以按照與開關(guān)裝 置102相同的方式執(zhí)行，以減少對不同部件的需求，或者由電壓和電流要求相對更低的裝 置來執(zhí)行。在圖5所示的調(diào)節(jié)電路94中，下列操作描述假定圖4上的輸入節(jié)點(diǎn)26上存在正 向電壓源。電阻104確定電子管102柵極的偏置電壓，發(fā)揮一系列電流調(diào)節(jié)器的功能。電 子管102在功能上與該電路中的FET相類似。電流從電子管104流經(jīng)分路電阻106，以在 該電阻106兩端產(chǎn)生電壓。該電壓流入包括電阻108和110的分壓器。控制管112的柵極 112a與電阻108和110間的連接點(diǎn)相連接?？刂齐妷杭虞d在電阻108的另一端，也就是節(jié) 點(diǎn)86a。分路電阻106的電壓和節(jié)點(diǎn)86a的參考電壓的比值確定控制管112的導(dǎo)通程度，反 過來又控制電子管102的導(dǎo)通程度。電容114與電阻108確定的時間常量，以確保電路導(dǎo) 通至達(dá)到過零點(diǎn)。通過調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)86a的參考電壓值和分壓器108和110的電阻值，可以得到不同的電流調(diào)節(jié)模式。如上所述，節(jié)點(diǎn)86a的參考電壓由圖3A的輸出界面電路84提供。調(diào)節(jié)電路94可以很容易地將各輸出相之間的電力平衡調(diào)整至三個交流輸出相平 均功率的很高程度，例如，至少約為三個交流輸出相平均功率的1 %。此外，其也同步上述圖 3A逆變器70的繞組18的各輸出相。雖然，我們在上面僅詳細(xì)描述了圖3A的交流輸入相86，但是由于交流輸出相88和 89與輸出相86優(yōu)選相似，所以沒有必要再對交流輸出相88和89做詳細(xì)的描述。值得注意 的是，輸入相88不是從節(jié)點(diǎn)88a和88b的輸出界面電路84接收控制信號，而是從輸出界面 電路84的節(jié)點(diǎn)88a和88b接收控制信號。與之類似地，輸入相90從輸出界面電路84的節(jié) 點(diǎn)90a和90b接收控制信號。3.高壓直流-直流逆變器圖6所示為高壓直流_直流逆變器120，其輸入相122與圖1的輸入相20相類似， 因此輸入相120的相同部件使用輸入相20的相同標(biāo)記。直流-直流逆變器120在地面126 相對節(jié)點(diǎn)124處有一個正向直流輸入。變壓器128有一個帶有中心抽頭130a的初級繞組 130。次級繞組為交流至直流轉(zhuǎn)換提供交流電壓，次級繞組可以包括一條全橋整流電路134， 圖6所示的全橋整流電路包括相互連接的PN二極管或其他單向電路閥門136。通過逆轉(zhuǎn)圖 6所示的PN 二極管的極性，可實(shí)現(xiàn)全橋整流電路134的輸出極反向。過濾電路135可過濾 全波整流器134的輸出，過濾電路135包括圖6所示的相互連接的電容136、電容138和電 感140。全橋整流電路134和過濾電路135實(shí)現(xiàn)交流至直流的轉(zhuǎn)換。過濾電路135的輸出 節(jié)點(diǎn)142的直流電壓與輸入節(jié)點(diǎn)124的直流電壓不相同。實(shí)現(xiàn)交流至直流轉(zhuǎn)換的其他電路 對于本發(fā)明公開內(nèi)容所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員具有易見性。如下所述，圖6的直流至直流逆變器120可改裝為逆變器121，作為示例，在圖7 中，將HVDC電流通過HVDC傳輸線路150傳輸給直流-交流逆變器152。將HVDC傳輸線路 150如此連接之后，可以較佳的調(diào)節(jié)逆變器121進(jìn)入電網(wǎng)的電源，因此，可以使用圖7所示的 供電電路。例如，在圖7中，逆變器121的輸出142向HVDC傳輸線路150提供直流電，并傳輸 到直流_交流逆變器152。傳感器154向監(jiān)測電路156發(fā)送與HVDC傳輸線路150上的電壓 和/或電流相關(guān)的信號。反過來，監(jiān)測電路156將與電網(wǎng)中的電流和/或電壓相關(guān)的信號 傳送給主機(jī)158的緩存。輸出界面電路160通過線路121a和121b將控制信號傳輸給逆變 器121，以穩(wěn)定傳輸給電網(wǎng)150的電流。如上所述，圖6所示的直流-直流逆變器120被改裝為圖7的逆變器121，用于連 接HVDC傳輸線路150。特別是，逆變器121可包括圖4所示的交流輸入電路，用于圖3A逆 變器70的逆變器相86。與圖5相關(guān)的圖4調(diào)節(jié)電路94的上述描述，也適用于向變壓器19 提供電流調(diào)節(jié)。輸出控制過程直接模擬圖4和圖5的相關(guān)描述。但是，對于圖7所示的直 流_直流逆變器，可以適用下列附加條件對HVDC傳輸線路150上的電壓進(jìn)行監(jiān)測，以控制 傳輸線路上的電壓；當(dāng)連入交流電力配電網(wǎng)時，可以與交流電流監(jiān)測和控制(圖3B)相比 對。上面描述了具有將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源功能、帶有少量組成部件的高壓逆變 器，該逆變器具有高可靠性，且不會給環(huán)境帶來危害。在對與使用插圖的具體實(shí)施例相關(guān)的本發(fā)明做出描述后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可能會做出修改和改動。要理解的是，修改權(quán)利要求就是為了覆蓋本發(fā)明適用范圍和主旨所做 出的所有修改和改動。
權(quán)利要求
一種將直流電源轉(zhuǎn)換為含有一個或多個交流輸出相的交流電源的高壓逆變器，其特征在于，對應(yīng)每個交流輸出相，所述高壓逆變器包括一個交流輸入相電路，所述交流輸入相電路包括a)三極管、四極管或五極管結(jié)構(gòu)的第一和第二冷陰極場發(fā)射可控電子管，每個所述電子管均包括一個連接20KV以上高壓直流電壓的第一輸入節(jié)點(diǎn)和接地的第二輸入節(jié)點(diǎn)；b)具有第一端、第二端和中心抽頭的初級變壓器繞組；c)所述第一電子管串聯(lián)在所述初級繞組第一端和地面之間，所述第二電子管串聯(lián)在所述初級繞組第二端和地面之間；d)控制各所述電子管的控制電路，使得所述第一電子管和所述第二電子管交替導(dǎo)通，從而所述初級繞組的第一端和第二端交替接近地面電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變器，其特征在于，每個所述電子管包括a)一個細(xì)長的圓柱形冷陰極；b)一個細(xì)長的圓柱形陽極；c)一個圓柱形柵極，用作介于所述陰極和所述陽極之間的門；d)所述陽極與所述陰極及柵極軸向?qū)ΨQ，并且所述陽極包圍所述陰極和所述柵極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變器，其特征在于，所述逆變器還包括一個次級變壓器。
4.繞組與所述初級變壓器繞組耦合，其特征在于，所述初級變壓器繞組和所述次級變 壓器繞組的配置用于在所述次級繞組上產(chǎn)生不低于IOKV的電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變器，其特征在于，控制電路的配置用于在所述次級繞組 上產(chǎn)生的電流頻率范圍為50至400轉(zhuǎn)/每秒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變器，其特征在于，所述交流輸出相的個數(shù)大于1。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的逆變器，其特征在于，所述交流輸出相的個數(shù)為3。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的逆變器，其特征在于，所述逆變器還包括a)將所述交流輸出相連接到電力配電網(wǎng)的裝置，所述電力配電網(wǎng)含有多個發(fā)電機(jī)和向 用戶配送電源的多個變電站；b)監(jiān)測每個所述交流輸出相的電壓和電流的裝置；c)電流調(diào)節(jié)電路，用于調(diào)整輸出功率的電力平衡至不低于三相交流輸出的平均功率的1%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的逆變器，其特征在于，所述電流調(diào)節(jié)裝置包括a)串聯(lián)在所述第一電子管和所述初級繞組的第一端之間的第三冷陰極場發(fā)射可控電 子管，控制到m;b)串聯(lián)在所述第二電子管和所述初級繞組的第二端之間的第四冷陰極場發(fā)射可控電子管；c)第三和第四電子管，分別包括 i. 一個細(xì)長的圓柱形冷陰極； . 一個細(xì)長的圓柱形陽極；iii.一個圓柱形柵極，用作介于所述陰極和所述陽極之間的門；iv.所述陽極與所述陰極及柵極軸向?qū)ΨQ，并且所述陽極包圍所述陰極和所述柵極。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的逆變器，其特征在于，通過結(jié)合交流-直流整流器用于實(shí)現(xiàn)從所述次級變壓器繞組電壓到高于50KV的輸出高直流電壓的轉(zhuǎn)換。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的逆變器，其特征在于，逆變器還包括a)將輸出 高直流電壓連接到HVDC傳輸線路的裝置，所述HVDC傳輸線路與直流-交流 逆變器相連接；b)監(jiān)測所述輸出高直流電壓的電壓和/或電流的裝置；c)將輸出功率調(diào)節(jié)至不低于平均功率水平的電流調(diào)節(jié)電路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種將直流電源轉(zhuǎn)換為含有一個或多個交流輸出相的交流電源的高壓逆變器。對應(yīng)每個交流輸出相，該高壓逆變器包含一條交流輸入相電路。該交流輸入相電路包括三極管、四極管或五極管結(jié)構(gòu)的第一和第二冷陰極場發(fā)射可控電子管。每個電子管包括連接20kV以上高壓直流電壓的第一輸入節(jié)點(diǎn)和接地的第二輸入節(jié)點(diǎn)。第一電子管串聯(lián)在初級繞組的第一端和地面之間，第二電子管串聯(lián)在初級繞組的第二端和地面之間?？刂齐娐房刂聘麟娮庸?，使得第一和第二電子管交替導(dǎo)通，從而初級繞組的第一端和第二端交替接近地面電壓。
文檔編號H02M3/00GK101965675SQ200980107139
公開日2011年2月2日 申請日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月24日
發(fā)明者柯蒂斯·A·比恩巴赫 申請人:高級融合系統(tǒng)有限責(zé)任公司