和第二有源濾波器/逆變器之間的可能循環電流。
[0030]在一個布置中,第一有源整流器/逆變器可為用于將第二電動機接合至第一 AC母線的第一功率轉換器的一部分和/或第二有源整流器/逆變器可為用于將第三電動機接合至第二 AC母線的第二功率轉換器的一部分。每個功率轉換器可為“有源前端”(AFE)轉換器。具體地說,第一功率轉換器可包括第一有源整流器/逆變器和第四有源整流器/逆變器,所述第四有源整流器/逆變器具有:通過與第一 DC接口的DC輸入端子并聯的DC鏈路電連接至第一有源整流器/逆變器的DC輸出端子的DC輸入端子,以及電連接至第二電動機的AC輸出端子。
[0031]第二功率轉換器可包括第二有源整流器/逆變器和第五有源整流器/逆變器,所述第五有源整流器/逆變器具有:通過與第二 DC接口的DC輸入端子并聯的DC鏈路電連接至第二有源整流器/逆變器的DC輸出端子的DC輸入端子,以及電連接至第三電動機的AC輸出端子。
[0032]因此,將會容易了解,第一 DC接口電連接至在第一功率轉換器的有源整流器/逆變器之間的DC鏈路和/或第二 DC接口電連接至在第二功率轉換器的有源整流器/逆變器之間的DC鏈路。
[0033]第二電動機可通過與第一功率轉換器并聯的一個或多個另外的功率轉換器電連接至第一 AC母線。類似地,第三電動機可通過與第二功率轉換器并聯的一個或多個另外的功率轉換器電連接至第二 AC母線。每個另外功率轉換器可為如本說明書中所述AFE轉換器。期望的是,處于基本上額定的功率的第二電動機和/或第三電動機操作將需要所有并聯的功率轉換器。在一些情況下,例如當第二電動機和/或第三電動機不以額定功率操作時,可不需要另外的功率轉換器,以使得第二電動機可僅僅使用第一功率轉換器來操作和/或第三電動機可僅僅使用第二功率轉換器來操作。在一些其他情況下,第二電動機和/或第三電動機可僅僅使用另外的功率轉換器來操作,以使得第二電動機可與第一功率轉換器分離和/或第三電動機可與第二功率轉換器分離。一個實例可為第一有源功率轉換器和第二有源功率轉換器中的一個或兩個用于通過DC接口來向第一電動機提供電力的情況。
[0034]接觸器可位于第一功率轉換器與第二電動機之間,以便選擇性地將第一 DC接口與用于第二電動機的另外的功率轉換器分離。類似地,接觸器可位于第二功率轉換器與第三電動機之間,以便選擇性地將第二 DC接口與用于第三電動機的另外的功率轉換器分離。
[0035]例如,配電系統中采用的有源整流器/逆變器可具有任何合適拓撲,如使用脈寬調制策略而完全受控和調節的具有一系列半導體功率開關裝置(如IGBT、IGCT和IEGT)的兩電平或三電平中性點箝位拓撲或多電平拓撲。
[0036]第一有源整流器/逆變器和第二有源整流器/逆變器可包括DC輸出電容器、AC側諧波濾波器、以及用于為DC輸出電容器預先充電并且啟動和停止有源整流器/逆變器的AC側接觸器中的一個或多個。
[0037]第三有源整流器/逆變器(以及可任選的第四有源整流器/逆變器和第五有源整流器/逆變器)可包括DC輸入電容器和AC側濾波器電感器中的一個或兩個。
[0038]在正常操作中,第一有源整流器/逆變器和第二有源整流器/逆變器將會作為整流器操作,并且第三有源整流器/逆變器將會作為逆變器操作,即以使得功率流的方向為從第一 AC母線和第二 AC母線到第一電動機。在正常操作期間,通過用于將第二電動機和第三電動機接合至AC母線接合的每個功率轉換器(即,第一率轉換器和第二功率轉換器以及任何另外的功率轉換器)的功率流將在相同方向。然而,通過每個功率轉換器的功率流的方向也能可任選地反向,例如,在其中第二電動機和/或第三電動機作為發電機操作以向AC母線供應電力的再生制動期間。由于提供了反向阻斷動作的反向阻斷裝置,因此不可能使通過第一 DC接口和第二 DC接口的功率流的方向反向。如果需要第一電動機作為發電機操作,可任選的動態制動單元可提供為配電系統的一部分。例如,這種動態制動單元可以常規方式來連接至第三整流器/逆變器的DC輸入端子。
[0039]第一 AC母線和第二 AC母線可具有任何合適的相數,但是三相將會是典型的。
[0040]母線結線可用于將第一 AC母線和第二 AC母線選擇性地連接在一起。
[0041]第一 AC母線和第二 AC母線可被分成單獨區段。到AC母線的以及在單獨母線區段之間的所有連接可包括保護性開關裝置(例如,斷路器)、或用于分離目的的其他保護電路。
[0042]至少一個AC發電機通常將會電連接至第一 AC母線和第二 AC母線中的每個。AC發電機將AC電力提供至AC母線,并且具有相關聯的原動機(例如,渦輪機或柴油機)。可提供任何合適數目的AC發電機。每個AC發電機可具有相關聯的電壓控制器或調壓器,如自動調壓器(AVR)。
[0043]在配電系統中采用的每個電動機可具有任何合適的構造和類型(即感應、同步、永磁等),并且具有任何合適的相數。
[0044]如本說明書中所述配電系統可為船舶配電和推進系統。在這種情況下,每個電動機可用于驅動推進器,例如,多葉片螺旋槳或管道泵噴射器。例如,每個電動機可位于船舶船只的船體內(例如,作為通過具有尾軸管壓蓋的軸線驅動推進器的舷內推進電機)、懸浮在船舶船只的船體下的艙中、或同軸地在潛艇的船體外側。每個電動機可形成用于為船舶船只提供主推進力的推進電機或如船首推進器或船尾推進器的推進器的一部分。
[0045]將會容易了解,特定船舶船只可根據其推進要求具有任何合適數目和配置的電動機(以及相關聯的接合功率轉換器)。
[0046]基本配電系統可具有不同操作模式。
[0047]例如,在正常或無故障狀態期間,電力可從第一 AC母線和第二 AC母線通過第一有源整流器/逆變器和第二有源整流器/逆變器以及第一 DC接口和第二 DC接口來供應至DC母線。換句話說,DC母線將從第一 AC母線和第二 AC母線兩者接收電力。
[0048]控制系統可被用來控制通過第一有源整流器/逆變器和第二有源整流器/逆變器的功率流。通常,通過第一有源整流器/逆變器和第二有源整流器/逆變器的功率流將基本上是相同的,但是控制系統也可根據情況分配不同的功率流。控制系統也可用于控制通過第三有源整流器/逆變器到第一電動機的功率流。例如,有源整流器/逆變器可被控制來提供所需扭矩以將第一電動機保持在期望旋轉速度。
[0049]在正常操作期間,母線結線可打開或閉合。打開母線結線通常用于實現最大電力可用性,因為它最小化由于AC母線區段中的一個中的故障而造成的影響。如果母線結線是打開的,第一 AC母線和第二 AC母線攜載的AC電壓則可具有不同量級、相位、或頻率,由于第一有源整流器/逆變器和第二有源整流器/逆變器的操作,這種情況是可能的。
[0050]如果故障在第一 AC母線、第一有源整流器/逆變器以及第一 DC接口中的一個或多個上發生,那么第一電動機將通過第一 DC接口中的反向阻斷裝置的反向阻斷動作來與第一 AC母線自動分離而不需要打開第一 DC接口中的斷路器,并且所增加的電力將繼續從僅僅第二 AC母線流向DC母線。類似地,如果故障在第二 AC母線、第二有源整流器/逆變器以及第二 DC接口中的一個或多個上發生,那么第一電動機將通過第二 DC接口中的反向阻斷裝置的反向阻斷動作來與第二 AC母線自動分離,并且所增加的電力將繼續從僅僅第一AC母線流向DC母線。例如由于電力半導體裝置或其他反向阻斷裝置的瞬時反向阻斷動作,第一電動機的自動分離在無顯著延遲的情況下發生。將第一電動機分離表不它在故障狀況期間可繼續操作。
[0051]包括一個或多個另外的電動機和接合功率轉換器(例如,第一電動機和/或第二電動機、以及AFE轉換器)的配電系統的布置也可具有不同操作模式。
[0052]例如,在正常或無故障操作期間,如果第一電動機不需要進行操作,第二電動機和/或第三電動機就可使用相應并聯的AFE轉換器以通常方式來操作。
[0053]如果需要操作第一電動機,第一 DC接口可與第二電動機分離和/或第二 DC接口可與第三電動機分離(例如,通過致動每個接觸器),以使得第二電動機和/或第三電動機僅僅通過另外的功率轉換器接收電力。換句話說,第二電動機將不再通過第一功率轉換器接收電力,并且第三電動機將不再通過第二功率轉換器接收電力。第一功率轉換器和