【手続補正書】
【提出日】平成23年5月9日(2011.5.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海底に配置された可変速駆動装置の給電装置であって、この給電装置が電源側及び負荷側に変換器（１０、４２）を有し、両変換器（１０、４２）が直流側で直流ケーブル（４４）により互いに導電接続されていて、陸地における電源側変換器（１０）が電力を供給する電源系統（８）に接続されている給電装置において、
電源側には非制御の変換器（１０）が、負荷側には分散エネルギー蓄積器を備えた変換器（４２）が設けられ、分散エネルギー蓄積器を備えた変換器（４２）の各相モジュール（５２）が、少なくとも２つの直列接続された２極サブシステム（５４）を有する上側及び下側アーム（Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５；Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６）を持ち、分散エネルギー蓄積器を備えた変換器（４２）が海底において可変速駆動装置の直ぐ近くに配置され、分散エネルギー蓄積器を備えた変換器（４２）の信号電子回路（１６）が陸地に配置されていることを特徴とする給電装置。
【請求項２】
非制御の電源側変換器（１０）が、直流ケーブル（４４）により、海底に配置された直流電圧母線（６６）に導電接続され、この直流電圧母線（６６）に、交流電圧側に可変速駆動装置を有する少なくとも１つの自励の負荷側変換器（４２）が接続されていることを特徴とする請求項１記載の給電装置。
【請求項３】
非制御の電源側変換器（１０）が、海上に配置されたプラットフォーム上に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の給電装置。
【請求項４】
非制御の電源側変換器（１０）としてダイオード整流器が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の給電装置。
【請求項５】
ダイオード整流器が１２パルス構成であることを特徴とする請求項４記載の給電装置。
【請求項６】
ダイオード整流器が１８パルス構成であることを特徴とする請求項４記載の給電装置。
【請求項７】
ダイオード整流器が２４パルス構成であることを特徴とする請求項４記載の給電装置。
【請求項８】
２極サブシステム（５４）が２つの電気的に直列接続されたターンオフ制御可能な半導体スイッチ（５６、５８）と蓄積コンデンサ（６４）を有し、この直列接続回路が蓄積コンデンサ（６４）に電気的に並列接続され、両ターンオフ制御可能な半導体スイッチ（５６、５８）の接続点が、２極サブシステム（５４）の第１の接続端子（Ｘ２、Ｘ１）を成し、蓄積コンデンサ（６４）の１つの極が２極サブシステム（５４）の第２の接続端子（Ｘ１、Ｘ２）を成すことを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の給電装置。
【請求項９】
ターンオフ制御可能な半導体スイッチ（５６、５８）として、絶縁ゲートバイポーラトランジスタが設けられていることを特徴とする請求項８記載の給電装置。
【請求項１０】
可変速駆動装置が、回転子側にポンプを備えた電動機を有することを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載の給電装置。
【請求項１１】
可変速駆動装置が、回転子側に圧縮機を備えた電動機を有することを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載の給電装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
図１は海中用の給電装置の第１の公知の変形例を概略的に示す。この図１で、２は電圧中間回路形コンバータ、４は駆動装置の電動機、６は変換器用変圧器、そして８は電力を供給する電源系統を示している。電圧中間回路形コンバータ２は電源側変換器１０及び負荷側変換器１２を有し、両変換器の直流電圧側は、図の見易さのために図示しない直流電圧中間回路により互いに導電接続されている。自励パルス幅変調形変換器であることが好ましい負荷側変換器は、３相交流ケーブル１４により電動機４に接続されている。更に、このコンバータ２は信号電子回路１６を有し、この信号電子回路１６の入力側は、データケーブル１８を介して電動機４の接続端子に接続可能であり、それ故にこのデータケーブル１８は破線により示されていて、そして信号電子回路１６の出力側は、自励パルス幅変調変換器の制御端子に接続されている。変換器用変圧器６として２つの２次巻線２０及び２２を備えた変圧器が設けられていて、一方の２次巻線２０は三角結線され、他方の２次巻線２２は星形結線されている。１次巻線２４が同様に星形結線されていることから、２次巻線２０のみが１次巻線２４に対して３０°の移相角を有する。１次巻線２４は電源系統８、特に給電点２６に導電接続されている。電源側変換器１０として１２パルス構成のダイオード整流回路が設けられている。即ちこのダイオード整流回路１０は、直流側で電気的に直列に接続された２つの３相ダイオードブリッジを有する。ダイオード整流回路１０の１２パルスの実施形態によって電源系統８における電流高調波は少ない。この海中用給電装置は陸地又は海上プラットフォームに配置されている。陸地又はプラットフォームから海への移行を波線３０により示している。従って、電動機４とポンプ又は圧縮機とからなる駆動装置のみが海底にある。駆動装置のうち電動機４のみを詳細に示している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
図２は、海底に配置された可変速駆動装置の他の公知の給電装置を示す。この実施形態は、図１による実施形態と、交流ケーブル１４が変圧器３２により電圧中間回路形コンバータ２の自励パルス幅変調変換器１２の出力端子に接続されている点で異なる。更に、この交流ケーブル１４は、第２の変圧器３４により、海底に配置された電動機４の接続端子に接続されている。発生したコンバータ電圧は、変圧器３２により、電動機４の定格電圧の電位よりも高い電位に変圧される。この電位は、送電後に再び電動機の定格電位に変圧される。昇圧された送電電圧によって少ない抵抗電力損失が生じる。更に、交流ケーブル１４を比較的小さいケーブル断面積とすることができ、その結果ケーブル１４の有利な設計が可能になる。更に、コンバータ２と電動機４との間において、図１による実施形態に比べて長い距離の橋渡しが可能となる。この利点は、２つの変圧器３２と３４が必要となり、しかも変圧器３４が海底でカプセル封鎖されなければならないという犠牲の上で獲得される。海底に存在する複数の電動機４に給電する場合、他の各電動機４のために、他の１つのケーブル１４の他に、他の２つの変圧器３２、３４を設けねばならない。
交流ケーブル１４の容量性の充電容量が、電圧中間回路形コンバータ２に大きな無効電力を要求することから、コンバータ２と電動機４との間には限られた距離しか予定できない。更にこの給電装置は多数電動機の駆動ができない。１つの駆動装置の各電動機４は、専用の交流ケーブル１４を介して電圧中間回路形コンバータ２に接続されねばならない。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
図６は、本発明による給電装置の有利な実施形態をブロック図で示す。このブロック図では、ダイオード整流回路１０は、２つの６パルスのダイオードブリッジ４８と５０を有する。これらダイオードブリッジ４８と５０は、交流側では変換器用変圧器６の２次巻線２２と２０に各々接続され、直流側では電気的に直列接続されている。分散エネルギー蓄積器を有する負荷側変換器４２は複数の相モジュール５２を有し、これら相モジュール５２は直流側で電気的に並列接続されている。これら相モジュール５２の並列接続回路のため、正の直流電圧母線Ｐ0Wと負の直流電圧母線Ｎ0Wが設けられている。これら両直流電圧母線Ｐ0WとＮ0Wの間に、図示しない直流電圧が現れる。各相モジュール５２は、上側アームと下側弁アームＴ１、Ｔ２又はＴ３、Ｔ４又はＴ５、Ｔ６を有する。各弁アームＴ１・・・Ｔ６は、少なくとも２つの２極サブシステム５４を有する。