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1、10申请公布号CN104221263A43申请公布日20141217CN104221263A21申请号201380017808422申请日20130222A387/201220120330ATH02M1/4220060171申请人施耐德电气动力驱动有限公司地址奥地利维也纳72发明人M哈特曼R费尔因格74专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人宋岩54发明名称具有电流注入的整流器电路57摘要本发明涉及具有半导体阀2的三相整流器布置1的整流器电路，整流器电路优选地是二极管的桥式整流器电路，其中所述整流器布置1包括三相电源输入3和DC输出4，并且在电源输入3的三相U，V，W中。
2、至少一相连接到三极电路5的第一极连接A以供把注入电流IH3转入三极电路5。根据本发明，提供以下每一相U，V，W能够分别利用开关元件S1，S2，S3连接到三极电路5的第一极连接A，并且三极电路5的第二和第三极连接B，C分别连接到DC输出4的控制电流ICP，ICN的输出线路PDC，NDC，其中三极电路5包括用于控制电流ICP，ICN和/或注入电流IH3的有源控制的可控半导体阀SCP，SCP，SCN，SCN，优选地是IGBT，至少一个扼流圈7布置在DC输出4的输出线路PDC，NDC当中一条上，并且时变负载6在DC输出4提供。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014092986PCT国际。
3、申请的申请数据PCT/EP2013/0535322013022287PCT国际申请的公布数据WO2013/143793DE2013100351INTCL权利要求书3页说明书13页附图6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书13页附图6页10申请公布号CN104221263ACN104221263A1/3页21一种具有半导体阀2的三相整流器布置1的整流器电路，该整流器电路优选地是二极管的桥式整流器电路，其中整流器布置1包括三相电源输入3和DC输出4，并且在电源输入3的三相U，V，W中至少一相连接到三极电路5的第一极连接A以供把注入电流IH3转入三极电路5，其特征在。
4、于，每一相U，V，W能够分别利用开关元件S1，S2，S3连接到三极电路5的第一极连接A，并且三极电路5的第二极连接和第三极连接B，C分别连接到DC输出4的控制电流ICP，ICN的输出线路PDC，NDC，其中三极电路5包括用于控制电流ICP，ICN和/或注入电流IH3的有源控制的可控半导体阀SCP，SCP，SCN，SCN，可控半导体阀SCP，SCP，SCN，SCN优选地是IGBT，至少一个扼流圈7布置在DC输出4的输出线路PDC，NDC中的一条输出线路上，并且时变负载6在DC输出4提供。2如权利要求1所述的整流器电路，其特征在于，三极电路5的第二极连接和第三极连接B，C分别经第二电感器和第三电感。
5、器LCP，LCN连接到DC输出4的两条输出线路PDC，NDC中的一条输出线路，并且扼流圈7在第二极连接和第三极连接B，C与负载6之间提供。3如权利要求2所述的整流器电路，其特征在于，第一极连接A经第一电感器LH3连接到开关元件S1，S2，S3，其中三个电感器LH3，LCP，LCN通过三臂扼流圈布置。4如权利要求1至3中一项所述的整流器电路，其特征在于，DC输出4处的两条输出线路PDC，NDC连接到输出电容器C0。5如权利要求1至4中一项所述的整流器电路，其特征在于，电源输入3处的三相U，V，W中的每一相分别连接到滤波电容器CF，其中滤波电容器CF以点到点的方式在星形点MCF中互连。6如权利要求。
6、1至5中一项所述的整流器电路，其特征在于，三极电路5经至少一个旁路电容器CBF连接到电源输入3。7如权利要求1至6中一项所述的整流器电路，其特征在于，三极电路包括优选地布置在桥式结构中的具有可控半导体阀SCP，SCP，SCN，SCN和/或双向开关SH3的三个转换器系统9，10，11，其中三极电路5的第一极连接A在第一转换器系统9上提供，三极电路5的第二极连接B在第二转换器系统10上提供，并且三极电路5的第三极连接C在第三转换器系统11上提供，并且到分支点即三极电路5的公共中点M的连接从全部三个转换器系统9，10，11提供。8如权利要求7所述的整流器电路，其特征在于，第一转换器系统9作为三电平桥。
7、臂提供，其中第二转换器系统和第三转换器系统10，11作为半桥提供，并且三个转换器系统9，10，11通过三个分支Z1，Z2，Z3布置，这三个分支并联开关并具有电子部件，其中三极电路5的第一极连接A布置在第一分支Z1上，第二极连接和第三极连接B，C布置在第三分支Z3上，并且分支Z1，Z2，Z3中每一个包括中点连接M1，M2，M3，其中分支Z1，Z2，Z3的部件在所述中点连接M1，M2，M3周围对称地布置，并且其中第一分支Z1的第一中点连接M1经双向开关SH3连接到第二分支Z2的第二中点连接M2，并且第二中点连接M2直接导电连接到第三分支Z3的第三中点连接M3，其中第三中点连接M3作为三极电路5的中。
8、点M提供。9如权利要求1至6中一项所述的整流器电路，其特征在于，三极电路包括优选地布置权利要求书CN104221263A2/3页3在桥式结构中的具有可控半导体阀SCP，SCP，SCN，SCN的两个转换器系统10，11，其中三极电路5的第二极连接B在第二转换器系统10上提供，三极电路5的第三极连接C在第三转换器系统11上提供，并且到分支点即三极电路5的公共中点M的连接从两个转换器系统10，11都提供，并且中点M连接到第一极连接A。10如权利要求9所述的整流器电路，其特征在于，第二转换器系统和第三转换器系统10，11作为半桥提供，其中两个转换器系统10，11通过并联开关的两个分支Z2，Z3布置，三。
9、极电路5的第一极连接A连接到第二分支Z2，第二极连接和第三极连接B，C布置在第三分支Z3上，并且分支Z2，Z3中的每一个包括中点连接M2，M3，其中分支Z2，Z3的部件在所述中点连接M2，M3周围对称地布置，并且第二分支Z2的第二中点连接M2直接导电连接到第三分支Z3的第三中点连接M3，其中第三中点连接M3作为三极电路5的中点M提供。11如权利要求10所述的整流器电路，其特征在于，第二中点连接M2经电压源UX连接到第一极连接A。12如权利要求8所述的整流器电路，其特征在于，两个桥式阀DH3，DH3在第一分支Z1中以相同的传导方向串联开关，两个桥式阀DH3，DH3优选地是二极管，其中第一中点连接。
10、M1布置在两个桥式阀DH3，DH3之间。13如权利要求8或10所述的整流器电路，其特征在于，两个缓冲电容器CCP，CCN在第二分支Z2上串联开关，其中第二中点连接M2布置在两个缓冲电容器CCP，CCN之间。14如权利要求8或10所述的整流器电路，其特征在于，四个可控半导体阀SCP，SCP，SCN，SCN提供成在第三分支Z3上串联开关，其中三极电路5的中点M布置在串联开关的两对可控半导体阀SCP，SCP，SCN，SCN之间的连接中，并且第二极连接B在第一对可控半导体阀SCP，SCP之间提供，且第三极连接C在第二对可控半导体阀SCN，SCN之间提供。15如权利要求12所述的整流器电路，其特征在于，。
11、两个桥式阀DH3，DH3被布置为可控半导体阀SH3，SH3，可控半导体阀SH3，SH3优选地是IGBT。16如权利要求9所述的整流器电路，其特征在于，三极电路5的第二转换器系统和第三转换器系统10，11利用已知的双向三电平桥臂布置，已知的双向三电平桥臂布置优选地是两个所谓的三电平中性点箝位转换器3LNPC，其中三电平桥臂在与三电平桥臂并联开关的中点分支ZM周围对称地布置，中点分支ZM布置成串联开关的两个缓冲电容器CCP，CCN，中点M在两个缓冲电容器CCP，CCN之间提供，三电平桥臂的中性连接N8连接到中点M和第一极连接A，并且三电平桥臂的AC电压连接AC8分别作为三极电路5的第二极连接B和第。
12、三极连接C提供。17如权利要求9所述的整流器电路，其特征在于，三极电路5利用第一极连接A连接到两个注入电容器CH3P，CH3N相应的一侧，这种连接构成三极电路5的中点M，其中注入电容器CH3P，CH3N的另两侧经电压源UX连接并且构成连接点MP、MN，其中提供源自连接点MP、MN并且包括相应的一个缓冲电容器CCP，CCN和相应的一对可控半导体阀SCP，SCP，SCN，SCN的电流回路，并且第二极连接B和第三极连接C在一对相应的两个可控半导体阀SCP，SCP，SCN，SCN之间提供。18一种用于把控制电流ICP，ICN施加到整流器电路的DC输出4中的方法，其中整权利要求书CN104221263A。
13、3/3页4流器电路具有半导体阀2的三相整流器布置1，整流器电路优选地是二极管的三极桥式整流器电路，其中注入电流IH3从整流器电路的电源输入3处的三相U、V、W中的至少一相转向，其特征在于，注入电流IH3供给到三极电路5的第一极连接A，注入电流IH3和/或控制电流ICP，ICN的控制通过三极电路5中的有源部件发生，有源部件优选地是可控半导体阀SCP，SCP，SCN，SCN，并且两条DC输出线路PDC，NDC中的整流器电流IP，IN经三极电路5的第二极连接和第三极连接B，C被添加控制电流ICN，ICP，并且被引导至少通过布置在DC输出4上的一个扼流圈7。19如权利要求18所述的用于施加控制电流IC。
14、P，ICN的方法，其特征在于，注入电流IH3和/或控制电流ICP，ICN被传导通过三个电感器LH3，LCP，LCN中的在三个极连接中的至少两个极连接上提供的至少两个电感器，以供通过经电感器LH3，LCP，LCN的差分电压UL3，ULN，ULP来平滑和控制电流IH3，ICP，ICN，并且第三个电流IH3，ICP，ICN通过三个电流IH3，ICP，ICN当中的两个电流的控制来设置。20如权利要求18至19所述的利用如权利要求7、8或12至17中一项所述的整流器电路施加控制电流ICP，ICN的方法，其特征在于，中点电压UMN是在三极电路5的中点M与中性点N之间测量的，并且中点电压UMN的均值由转换器。
15、系统9，10，11中的一个转换器系统控制。21如权利要求20所述的用于施加控制电流ICP，ICN的方法，其特征在于，中点电压UMN的均值被控制成零。22如权利要求20或21所述的利用如权利要求13至17中一项所述的整流器电路施加控制电流ICP，ICN的方法，其特征在于，缓冲电容器CCP处的缓冲电容器电压UCP对照中性点N被控制成大于正输出线路PDC的电压，并且缓冲电容器CCN处的缓冲电容器电压UCN对照中性点N被控制成低于负输出线路NDC的电压。23如权利要求20至22中一项所述的用于施加控制电流ICP，ICN的方法，其特征在于，中点电压UMN的均值的控制通过可控半导体阀SCP，SCP，SCN。
16、，SCN，SH3，SH3发生。24如权利要求19至23所述的利用如权利要求15所述的整流器电路施加控制电流ICP，ICN的方法，其特征在于，第一缓冲电容器电压UCP在缓冲电容器CCP处被最小化并且第二缓冲电容器电压UCN在缓冲电容器CCN处被最小化，其中中点电压UMN被控制成注入电压UH3的负半值，并且注入电压UH3施加在第一极连接A和中性点N之间。25如权利要求19至24中一项所述的利用如权利要求11或17所述的整流器电路施加控制电流ICP，ICN的方法，其特征在于，中点电压UMN的电位通过电压源UX的控制相对于两条输出线路PDC，NDC中的一条输出线路增大或减小。权利要求书CN104221。
17、263A1/13页5具有电流注入的整流器电路技术领域0001根据权利要求1的导言，本发明涉及具有整流器阀的三相整流器布置的整流器电路，优选地是二极管的桥式整流器电路，其中所述整流器布置包括三相电源MAINS输入和DC输出，并且电源输入处的三相中至少一相连接到三极THREEPOLE电路的第一极连接以供把注入电流转入三极电路。0002根据权利要求18的导言，本发明还涉及用于把控制电流施加IMPRESSION到整流器电路的DC输出中的方法，其中整流器电路具有半导体阀的三相整流器布置，优选地是二极管的三极桥式整流器电路，其中注入电流从三相中至少一相转入整流器电路的电源输入。背景技术0003在现代功率电。
18、子产品中，大量无源、有源和混合形式的不同实施例，所谓混合整流器电路，是已知的。各种整流器电路基本上从输入处的正弦电源电压在整流器电路的输出提供尽可能恒定的DC电压。经常使用的整流器布置由整流器二极管的三相六脉冲桥式整流器布置B6电路代表，其在现有技术尤其是功率电子产品中已知。通过二极管的桥式布置，整流后的电压从三相电源系统整流器电路的所谓交流电流侧在桥式布置整流器电路的所谓直流电流侧之后产生。0004为了在整流器的AC输入减少由整流器电路产生的像脉冲的电流并且为了平滑整流器输出电压或整流器输出电流，DC电压侧的电感器扼流圈CHOKE在二极管桥的整流器输出与输出电容器之间频繁地开关。在一般整流器。
19、电路的情况下，整流器电流被引导通过连接到与输出并联的输出电容器的扼流圈，以便减小电源电流中的变形DISTORTION并且平滑整流器电流流并且在输出或者向输出电容器提供恒定的输出电压。0005具有开关元件、电感器和/或电容器并且在操作中还在DC电压侧具有无源欧姆负载的其他电子电路的整流器电路的电源电流流按照惯例来说不是正弦的。由于其相对于系统基本振荡的谐波含量和相移，非正弦电流产生不期望的电源电压或电流变形。这种系统扰动不能被忽视，尤其是在较高功率的整流器电路的情况下。有必要相对于基本分量的功率维持所有谐波分量的总计功率的水平THDI，代表“电流的总谐波变形”，其中电源电流和电源电压的最大变形是。
20、由标准例如，IEC6100032预定义的。0006从现有技术已知，整流器电路的电流波形会由于添加或转入电流即所谓的注入电流而受影响。电流优选地通过附加布置的开关元件施加到二极管桥电流的无电流相位中。为了改善由整流器电路产生的系统扰动，这个目的所需的电流相对于系统频率基本上具有三频，因此，这种类型的注入在文献中被称为“三次谐波电流注入”。本文参考所谓“MINNESOTA整流器”作为这种整流器系统及现有技术的最佳已知代表。0007现有技术中已知的整流器结构，如MINNESOTA整流器，使用具有系统频率的三次谐波的电流同时注入整流器电路的DC连接的全部三相当中，以便实现整流器电路的大致正弦电源电流。。
21、这填充由于整流器布置在电源输入的阻塞效果而不传导任何电流的这种电说明书CN104221263A2/13页6流间隙。因此，作为注入电流的适当选择的结果，电源电流的变形可以基本上被阻止并且可以实现更好的THDI。0008MINNESOTA整流器的电路表现出相关的缺点，即，作为具有系统频率的三次谐波的低频加载的结果，这个目的必需的电流需要同时在全部三相中施加并且以低频加载的注入变压器需要在这个过程中使用，其中变压器具有大体积还具有高重量。注入电流的生成在MINNESOTA整流器的电路中通过布置在DC侧的两个升压转换器来产生。因此，可以提供受控的输出电压，该输出电压由足够大的输出电容器来滤波。但是，升。
22、压转换器在整流器DC侧的应用导致两个二极管在整流器电路的一次功率流中的插入，这导致效率的显著降低，尤其是在高功率范围内。所需注入电流的选择性施加只可能进入AC侧在典型六脉冲整流器操作中保持无电流的相位中，但是需要附加的有源开关用于相应相位的选择。为此，有必要调整整流器电路的注入电流。这种操作利用MINNESOTA整流器的拓扑结构是不可能的。0009从现有技术已知的使用三次谐波注入概念的其它整流器电路只能与整流器电路的负载并联地操作并且不使用DC侧的扼流圈或者不使用任何值得注意的输出电容器。在这种现有电路的情况下，需要桥式整流器的脉冲输出电压还有恒定功率负载，即，独立于可用电压而吸收所需功率的负。
23、载，以便获得大致正弦电流。因此，不能使用在DC输出具有技术上有利的扼流圈和电容器的整流器电路。输出电压足够好的平滑和支持以及因此足够大的输出电容器对于许多功率电子产品电路的操作是必须的。因此，这种拓扑结构不能在这种应用中使用。0010因此，与同时避免电源变形结合尽可能最优的相关整流没有在现有技术已知的具有电流注入的整流器电路中提供。0011发明概述0012因此，本发明的目标是避免这些缺点并且改进具有电流注入的整流器电路以及以低系统扰动在整流器电路中发生这种方式施加控制电流的方法，其中尽可能正弦的输入电流将与相应电源电压同相存在，在整流器电路的AC电压侧不需要大的磁性部件，不需要布置在AC电压或。
24、DC电压侧的大滤波电容器，并且整流器电路的效率得以提高。发明内容0013这些目标是由权利要求1和权利要求18的特征实现的。0014权利要求1涉及具有半导体阀的三相整流器布置的整流器电路，优选地是二极管的桥式整流器电路，其中该整流器布置包括三相电源输入和DC输出，并且电源输入上的三相中至少一相在电源输入连接到三极电路的第一极连接以供把注入电流转入三极电路。根据本发明，提供以下每个相位可以分别利用开关元件连接到三极电路的第一极连接，并且三极电路的第二和第三极连接分别连接到DC输出的控制电流的输出线路，其中三极电路包括用于控制电流和/或注入电流的有源控制的可控半导体阀，优选地是IGBT，并且至少一个。
25、扼流圈在DC输出的一条输出线路上布置，并且可以时变的负载在DC输出提供。0015除了已知的整流器布置，根据本发明的电路还包括用于施加注入电流的三极电路。电源的每个单个相位可以通过开关元件连接到三极电路，其中所谓的注入电流取自电源并且作为控制电流添加到整流器电流。根据本发明的电路允许与在整流器电路的DC输出的可变负载一起操作，因为，依赖于负载，来自三极电路的控制电流可以通过作为用于三说明书CN104221263A3/13页7极电路中有源控制的有源部件的可控半导体阀来控制。就像在通过使用注入原理的整流器电路的常规电路拓扑结构中所使用的，诸如电阻器、电容器或电感器的无源部件不充分适用于这个目的。形式。
26、为具有反并联ANTIPARALLEL续流二极管的IGBT的可控半导体阀优选地作为有源部件提供，其中可以用于控制开关状态的任何类型的开关阀都可以提供例如，MOSFET、GTO、。在本发明的描述中，可控半导体阀将代替所有可控开关元件来使用。0016在不损害整流器电路功能并且不产生高系统扰动的情况下的DC扼流圈结合用于维持整流后的恒定输出电压的充分大输出电容器的使用是可能的。整流器电路的整体功率在DC输出被引导通过扼流圈。由具有交流部件的整流器布置产生的电压会在扼流圈下降，其中整流后的电压在输出维持并且可以供给负载。特别地，具有扼流圈和输出电容器的常规整流器电路可以通过三极电路以简单的方式扩展。00。
27、17根据本发明的另一优选实施例，提供以下三极电路的第二和第三极连接分别经第二和第三电感器连接到DC输出的两条输出线路之一，并且扼流圈在第二和第三极连接与负载之间提供。0018电感器上的差分电压构成用于控制电流和注入电流的控制的基础。各电流，即，控制电流和/或注入电流，是通过三极电路中有源部件的调制来设置的。通过有源部件进行电流调制的开关过程在功率电子产品中是已知的。电流被三极电路的连接上的电感器平滑并且脉冲电流到DC输出的施加可以避免。因此，可以避免具有大电容值的昂贵滤波电容器，按照惯例，这种电容器将接收由于有源部件的开关过程而发生的脉冲电流。DC输出处的扼流圈既传导整流器电流又传导所施加的控。
28、制电流并且确保输出量的连续发展。0019在本发明的另一优选实施例中，提供以下第一极连接通过第一电感器连接到开关元件，其中三个电感器通过三臂扼流圈来布置。三个电感器通过常规三臂扼流圈的布置代表容易实现的特别紧凑和廉价的变体，其中三臂扼流圈的每条臂绕组构成一电感器。0020根据根据本发明的整流器电路的另一优选实施例，提供以下DC输出处的两条输出线路连接到输出电容器。所述输出电容器基本上用于与扼流圈合作来维持恒定的输出电压，其中扼流圈和输出电容器之间电压回路中现有的交流分量在扼流圈下降，并且输出电容器保持恒定的整流后的输出电压。例如，与整流器电路的输出连接并联的输出电容器也是功率电子产品电路的下游操。
29、作诸如三相逆变器级所需的。0021在本发明的另一优选实施例中，提供以下三相中每一相分别在电源输入连接到滤波电容器，其中滤波电容器以点到点的方式在星形点中互连。还提供以下三极电路经至少一个旁路电容器连接到电源输入。三极电路的旁路电容器与点到点布置的滤波电容器构成有利的电流路径，以便转向DIVERT由高频开关过程在三极电路中产生的电流。0022根据本发明的另一优选实施例，还提供以下三极电路包括具有可控半导体阀和/或双向开关的三个转换器系统，其中三极电路的第一极连接在第一转换器系统上提供，三极电路的第二极连接在第二转换器系统上提供，并且三极电路的第三极连接在第三转换器系统上提供，并且到分支点三极电路。
30、的公共中点的连接从所有三个转换器系统都提供。0023为了在相应控制的情况下施加两个控制电流及注入电流，使用三个转换器系统。每个转换器系统为三个电流即两个控制电流及注入电流的控制提供一个自由度。自由度可以用来通过桥式结构中可控半导体阀和/或双向开关的有利实施例来控制控制电流。0024根据本发明的优选实施例，还提供以下第一转换器系统作为三电平桥臂说明书CN104221263A4/13页8THREELEVELBRIDGELEG提供，其中第二和第三转换器系统作为半桥提供，并且三个转换器系统通过并联地开关并具有电子部件的三个分支布置，其中三极电路的第一极连接布置在第一分支上，并且第二和第三极连接布置在第。
31、三分支上，并且每个分支都包括中点连接，其中分支的部件在所述中点连接周围对称地布置，并且其中第一分支的第一中点连接经双向开关连接到第二分支的第二中点连接，并且第二中点连接以直接的方式导电连接到第三分支的第三中点连接，其中第三中点连接作为三极电路的中点提供。第一转换器系统布置成已知的三电平桥臂，并且可以单向或双向提供，如以下更具体解释的。转换器系统二和三由两个半桥组成，但是也可以布置成三级或多级桥臂。0025第一极连接在第一分支上提供并且注入电流流入第一中点连接并因此流入三极电路。因此，并联开关SWITCH的三个分支联合地把三个转换器系统表示为桥式结构，利用这种桥式结构，能够控制控制电流和注入电流。
32、。0026可替代地，根据本发明的另一优选实施例，提供以下三极电路包括具有可控半导体阀的两个转换器系统，优选地布置在桥式结构中，其中三极电路的第二极连接在第二转换器系统上提供，并且三极电路的第三极连接在第三转换器系统上提供，并且到分支点即公共中点的连接从两个转换器系统都提供，并且该中点连接到第一极连接。这种本发明的这种替代实施例，第一转换器系统被略去并且三极电路的第一极导电地直接连接到其余两个转换器系统的中点。0027根据本发明的另一优选实施例，提供以下第二和第三转换器系统作为半桥提供，其中这两个转换器系统通过并联开关的两个分支布置，并且三极电路的第一极连接连接到第二分支，并且第二和第三极连接布。
33、置在第三分支上，并且每个分支都包括中点连接，其中分支的部件在所述中点连接周围对称布置，并且第二分支的第二中点连接直接导电连接到第三分支的第三中点连接，其中第三中点连接作为三极电路的中点提供。根据三极电路的这种实施例，没有提供通过开关连接的第一分支，而是仅仅提供了具有两个半桥作为转换器系统的实施例，从而为控制桥式结构的电压和电流量提供了两个自由度。三极电路的第一极到三极电路的中点并且因此到两个转换器系统的直接连接定义在这个点的电位，并且两个控制电流还有注入电流都可以由其余两个转换器系统来控制。0028为了分支的部件组装，根据另一优选实施例，提供以下两个缓冲电容器在第二分支上串联开关，其中第二中点。
34、连接布置在这两个缓冲电容器之间。根据优选实施例，还提供以下两个桥式阀，优选地是二极管，在第一分支中以相同的传导方向串联开关，其中第一中点连接布置在这两个桥式阀之间。二极管的这种布置意味着第一转换器系统的单向布置。由于二极管，第一转换器系统的单向布置允许只在一个方向传导电流，通过这种布置，确定从电源到三极电路的功率传送。根据另一优选实施例，提供以下两个桥式阀布置成可控半导体阀，优选地是IGBT。代替二极管的可控半导体阀的这种布置意味着第一转换器系统的双向布置。在三个转换器系统的适当控制的情况下，第一转换器系统的双向布置允许最小化在缓冲电容器的电压，因为三极电路中所需的电流不再受第一转换器系统的桥。
35、式阀流方向的限制。因此，缓冲电容器的最大电压可以有利地减小。0029根据另一优选实施例，提供以下四个可控半导体阀在第三分支上串联开关，其中三极电路的中点在串联开关的两对可控半导体阀之间的连接中布置，并且第二极连接在第一对可控半导体阀之间提供，并且第三极连接在第二对可控半导体阀之间提供。控制电流说明书CN104221263A5/13页9在这些极连接流入DC输出线路。现在，相应的控制电流可以通过可控半导体阀的适当触发由两个半桥控制。所使用缓冲电容器的电压在这方面与在第二和第三极连接的电压条件有关并且因此也与电感器中发生的纹波电流有关。0030根据本发明的另一优选实施例，提供以下第二中点连接经电压源。
36、连接到第一极连接。第二中点连接直接连接到中点。为了允许动态地增大或减小三极电路的中点的电位，转换器系统的中点可以经电压源连接到第一极连接。三极电路的电流可以在没有变形的情况下通过该电位的增大或减小来控制，即使在低电位差的情况下也可以，如原理上在第一极连接与转换器系统的中点的直接连接中所发生的。0031在根据本发明的整流器电路的另一实施例中，提供以下三极电路的第二和第三转换器系统利用已知的双向三电平桥臂布置，优选地是两个所谓的三电平中性点箝位转换器3LNPC，其中三电平桥臂在与该三电平桥臂并联开关的中点分支周围对称地布置，并且中点分支布置成两个串联开关的缓冲电容器，并且中点在这两个缓冲电容器之间。
37、提供，并且三电平桥臂的中性连接连接到中点和第一极连接，并且三电平桥臂的AC电压连接作为三极电路的第二极连接和第三极连接提供。两个三电平桥臂的使用代表本发明特别有利的实施例，因为在这种实施例中不需要第一转换器系统并且因此整个整流器系统的效率可以增大，此外控制电流可以尽可能无变形地生成。控制电流的控制可以通过三电平桥臂的可控半导体阀的已知触发来产生，并且注入电流是通过ICPIH3ICN的事实获得的。所述实施例提供双向三极电路。0032根据本发明的另一优选实施例，提供以下三极电路利用第一极连接连接到两个注入电容器的相应一侧，这种连接构成三极电路的中点，其中注入电容器的另两侧经电压源连接并且构成连接点。
38、，其中，从该连接点发起，提供具有一个相应缓冲电容器和一对相应可控半导体阀的电流回路，并且第二极连接和第三极连接在一对相应两个可控半导体阀之间提供。控制电流的控制仍然通过两个半桥的适当触发而发生。作为这种实施例的结果，在附加电压源的电压有足够高振幅的情况下，两个控制电流可以以基本上无变形的方式被传导。0033权利要求18涉及用于把控制电流施加到整流器电路的DC输出中的方法，其中整流器电路具有半导体阀的三相整流器布置，优选地是二极管的三极桥式整流器电路，其中三相中至少一相的注入电流施加到整流器电路的电源输入中。根据本发明，提供以下注入电流供给到三极电路的第一极连接，并且注入电流和/或控制电流的控制。
39、通过三极电路中的有源部件优选地是可控半导体阀而发生，并且两条DC输出线路中的整流器电流通过三极电路的第二和第三极连接被添加控制电流，并且至少通过布置在DC输出上的一个扼流圈被引导。0034扼流圈电流由被整流器布置整流的电流及控制电流组成。扼流圈结合输出电容器来平滑输出电流并且提供恒定的输出电压。在相应控制的情况下，注入电流的供应只对由于六脉冲整流器电路的操作而保持无电流的相位发生并且允许在具有电源电压的相位中生成正弦整流器输入电流，这减小整流器结构的系统扰动。由于附加引入的三极电路只处理整个整流器电路的功率的一小部分，因此，与具有低扰动的常规有源整流器电路相比，可以获得基本上更好的效率。特别地。
40、，根据本发明的方法允许扩充常规整流器电路并且利用在电源上具有低扰动的扩充来操作它们的可能性。类似地，能够操作位于DC输出的可变负说明书CN104221263A6/13页10载，因为，依赖于负载，通过有源部件的已知触发来控制控制电流。0035根据本发明的另一优选实施例，提供以下注入电流和/或控制电流通过三个电感器中的在三极连接的至少两个上提供的至少两个电感器传导以供通过经电感器的差分电压来平滑和控制电流，并且第三个电流是通过三个电流中两个的控制来设置的。0036根据本发明的方法允许以低系统扰动操作整流器电路。所供应的控制电流和注入电流首先被电感器平滑，而不在输出从整流器布置接收脉冲电流。从而避免。
41、了大电容器，按照惯例，这种大电容器在一般的整流器电路中提供，用于滤波整流器电流和潜在注入电流的脉冲。此外，经电感器的差分电压构成基础BASE，以便通过电感器传导电流并且从而把电流传入传出三极电路。在根据本发明的整流器电路的三极电路的极连接处的电流的总电流导致零。三极电路中有源部件的高频开关过程带来中点电压的高频运动，尤其是当在极连接的所有三个电流都受控的时候。通过使用附加的旁路电容器，可以提供附加的高频电流路径。但是，在本实施例中，提供以下在极连接的三个电流中有两个是通过三极电路中的有源部件控制的，其中，第三电流得出作为总电流的结果的零。0037根据根据本发明方法的另一优选实施例，提供以下中点。
42、电压在三极电路的中点与中性点之间测量，并且中点电压的均值受一个转换器系统的控制。中点电压的测量和滤波允许对这种电位的有源控制，这带来在控制电流和注入电流生成中的优点，因为这种电位共同确定控制电流和注入电流，其中中点电压是相对于电源的中性点地测量的。在这个过程中，电位差，尤其是中点和DC输出线路和电源输入之间的电位差，是通过三极电路中的有源部件控制的。0038在本发明的另一优选实施例中，提供以下位于缓冲电容器的第一缓冲电容器电压被控制成对照中性点大于正输出线路的电压，并且位于缓冲电容器的第二缓冲电容器电压被控制成对照中性点低于负输出线路的电压。在可控半导体阀开关期间，缓冲电容器电压确定极连接的电。
43、感器处的差分电压。0039根据另一优选实施例，提供以下中点电压的均值的控制通过半导体阀发生。根据本发明的优选实施例，提供以下中点电压的均值被控制成零。0040作为三极电路的全部三个电流的总和必须强制得出零的事实的结果，只要两个转换器系统用于控制控制电流和注入电流就足够了，因为第三个电流是强制获得的。因此，其余的转换器系统可以有利地用来控制平均中点电压。由于可控半导体阀的时间调制因此还有开关，因此必须使用中点电压的均值。中点电压的均值可以通过三极电路中的有源部件来控制。用于触发有源部件或其开关状态的改变的方法是已知的。如果中点电压相对于电源的中性点被控制成平均值为零，则在缓冲电容器的相应电压的量。
44、必须大于或小于对照这个中点可以相应地在DC输出线路上被施加的那些电压。0041根据根据本发明的方法的另一实施例，提供以下第一缓冲电容器电压在缓冲电容器被最小化并且第二缓冲电容器电压在缓冲电容器被最小化，其中中点电压被控制成注入电压的负半值，并且注入电压在第一极连接和中性点之间施加。两个缓冲电容器的电压在这个过程中最小化，其中中点电压需要对照中性点相对于在三极电路的第一极连接发生的电压以截然相反的方式来控制。这需要根据权利要求15的第一转换器级的双向布置，因为这个转换器系统的电流和电压在这种实施例中不同相。0042在根据本发明用于根据权利要求11或17的整流器电路的方法的另一优选实施例说明书CN。
45、104221263A107/13页11中，提供以下中点电压的电位通过电压源的控制相对于两条输出线路之一增大或减小。提供这是为了获得用来控制在极连接的控制电流的足够大的电位差。因而，可以确保控制电流和注入电流的无变形传导，这又带来整流器电路的无变形输入电流。附图说明0043以下将参考附图中所示的实施例更具体地解释本发明，其中0044图1示出具有扼流圈的整流器电路的常规实施例；0045图2示出根据本发明具有三个转换器系统的整流器电路的优选实施例；0046图3示出根据本发明具有两个转换器系统的整流器电路的优选实施例；0047图4示出根据本发明具有扼流圈的整流器电路的优选实施例；0048图4A示出根据。
46、本发明如图4所示的整流器电路的电源输入处的三相电源电流的曲线；0049图4B示出根据本发明如图4所示的整流器电路的DC输出处的输出电压和整流电压的曲线；0050图4C示出根据本发明如图4所示的整流器电路的正整流器电流的曲线；0051图4D示出根据本发明如图4所示的整流器电路的注入电流的曲线；0052图4E示出根据本发明如图4所示的整流器电路的负整流器电流的曲线；0053图4F示出根据本发明如图4所示的整流器电路的扼流圈电流的曲线；0054图4G示出根据本发明如图4所示的整流器电路的控制电流的曲线；0055图4H示出根据本发明如图4所示的整流器电路的控制电流的曲线；0056图5示出根据本发明具有。
47、扼流圈的整流器电路的三极电路的实施例；0057图6示出根据本发明具有扼流圈的整流器电路的另一优选实施例；0058图6A示出在根据本发明控制电流施加的情况下根据本发明如图6所示的整流器电路的中点电压的均值的曲线；0059图7示出根据本发明具有扼流圈的整流器电路的另一优选实施例；0060图8示出根据本发明具有扼流圈的整流器电路的三极电路的另一实施例；及0061图9示出根据本发明具有扼流圈的整流器电路的三极电路的另一实施例。具体实施方式0062图1示出具有半导体阀2的整流器布置1即具有二极管并具有DC扼流圈7的六脉冲桥式整流器布置的已知整流器电路。整流器电路包括电源输入3和DC输出4，其中相位U、V。
48、、W布置在电源输入3，正输出线路PDC和负输出线路NDC布置在DC输出4。整流后的电压UREC施加到整流器布置1，其中恒定的输出电压U0在输出产生。0063图1示出电源侧的中性点N电源的接地电位。表示为可变电阻器的负载6在DC输出4连接到输出线路PDC、NDC，该负载消耗时变功率POT。另外，输出电容器C0也通常在DC输出在输出线路PDC、NDC之间提供。负载6没有在更多图中示出，因为连接发生在与图1中相同的点。负载6还可以是另一个电子电路，诸如另一个电流转换器，其中所图示的整流器电路随后用作所谓电压链接整流器。负载6的全部功率经扼流圈7从电源运输到整流器输出，其中输出电压的半波由扼流圈7与输。
49、出电容器C0结合来平滑，其中输出电压的半波说明书CN104221263A118/13页12对于所图示的具有半导体阀2的三相二极管桥是典型的。0064图1中所示的整流器电路示出关于系统扰动有缺点的配置。依赖于所布置的扼流圈7的尺寸标注，整流器电路在电源输入3示出或多或少的具有无电流间隙的脉冲输入电流，因此造成不期望的系统扰动，其中输入电流的潜在必需THDI在大多数情况下不能实现。0065为了改进THDI，提供根据本发明的整流器电路，如图2和图3所示。根据本发明的具有整流器布置1的整流器电路附加地包括三极电路5。三极电路5包括第一极连接A、第二极连接B和第三极连接C。第一极连接A在电源连接利用开关元件S1、S2、S3可连接到至少一个相位U、V、W中的每一相。第二极连接B连接到正输出线路PDC，这在扼流圈7产生到负载6的连接之前发生。第三极连接C连接到负输出线路NDC。0066在图2中，根据本发明的整流器电路示为具有第一转换器系统9、第二转换器系统10和第三转换器系统11。三极电路5由转换器系统9、10、11组成，其中第一转换器系统9连接到极连接A，第二转换器系统10，第三转换器系统11及中点M。第二转换器系统10连接到极连接B和中点M，其中第三转换器系统11连接到极连接C和中点M。转换器系统9、10、11中至少两个包括可控半导体阀SCP、SCP、SCN、SCN，用于控制电流ICP、I。