ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ СХЕМА ДЛЯ КОММУТАЦИИ БОЛЬШОГО ЧИСЛА УРОВНЕЙ КОММУТИРУЕМОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1. Преобразовательная схема для коммутации большого числа уровней коммутируемого напряжения, содержащая на каждую фазу (R, S, Т) первую коммутационную группу (1), образованную первым (2) и вторым (3) управляемыми двунаправленными силовыми полупроводниковыми выключателями, которые соединены между собой, отличающаяся тем, что предусмотрено n вторых коммутационных групп (4.1,…4.n), содержащих соответственно первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой управляемые двунаправленные силовые полупроводниковые выключатели (5, 6, 7, 8, 9, 10) и конденсатор (11), причем n≥1, первый управляемый двунаправленный силовой полупроводниковый выключатель (5) включен встречно-последовательно со вторым управляемым двунаправленным силовым полупроводниковым выключателем (6), третий управляемый двунаправленный силовой полупроводниковый выключатель (7) включен встречно-последовательно с четвертым управляемым двунаправленным силовым полупроводниковым выключателем (8), первый (5) и третий (7) управляемые двунаправленные силовые полупроводниковые выключатели соединены с конденсатором (11), пятый управляемый двунаправленный силовой полупроводниковый выключатель (9) соединен непосредственно с четвертым управляемым двунаправленным силовым полупроводниковым выключателем (8) и непосредственно с точкой соединения первого управляемого двунаправленного силового полупроводникового выключателя (5) с конденсатором (11), а шестой управляемый двунаправленный силовой полупроводниковый выключатель (10) соединен непосредственно со вторым управляемым двунаправленным силовым полупроводниковым выключателем (6) и непосредственно с точкой соединения третьего управляемого двунаправленного силового полупроводникового выключателя (7) с конденсатором (11), при n>1 каждая из n вторых коммутационных групп (4.1,…4.n) соединена с соответственно соседней второй коммутационной группой (4.1,…4.n), первая коммутационная группа (1) соединена с первой второй коммутационной группой (4.1), предусмотрены третья (12) и четвертая (13) коммутационные группы, которые содержат соответственно первый (14, 16) и второй (15, 17) управляемые двунаправленные силовые полупроводниковые выключатели и соединенный с ними конденсатор (18 19), причем первый (14, 16) и второй (15, 17) управляемые двунаправленные силовые полупроводниковые выключатели соединены между собой, третья (12) и четвертая (13) коммутационные группы соединены с n-й второй коммутационной группой (4.n), при этом третья коммутационная группа (12) соединена с четвертой коммутационной группой (14).
2. Преобразовательная схема для коммутации большого числа уровней коммутируемого напряжения, содержащая на каждую фазу (R, S, Т) первую коммутационную группу (1), образованную первым (2) и вторым (3) управляемыми двунаправленными силовыми полупроводниковыми выключателями, которые соединены между собой, отличающаяся тем, что предусмотрено n вторых коммутационных групп (4.1,…4.n), содержащих соответственно первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой управляемые двунаправленные силовые полупроводниковые выключатели (5, 6, 7, 8, 9, 10) и конденсатор (11), причем n≥1, первый управляемый двунаправленный силовой полупроводниковый выключатель (5) включен встречно-последовательно со вторым управляемым двунаправленным силовым полупроводниковым выключателем (6), третий управляемый двунаправленный силовой полупроводниковый выключатель (7) включен встречно-последовательно с четвертым управляемым двунаправленным силовым полупроводниковым выключателем (8), первый (5) и третий (7) управляемые двунаправленные силовые полупроводниковые выключатели соединены с конденсатором (11), пятый управляемый двунаправленный силовой полупроводниковый выключатель (9) соединен непосредственно с четвертым управляемым двунаправленным силовым полупроводниковым выключателем (8) и непосредственно с точкой соединения первого управляемого двунаправленного силового полупроводникового выключателя (5) с конденсатором (11), а шестой управляемый двунаправленный силовой полупроводниковый выключатель (10) соединен непосредственно со вторым управляемым двунаправленным силовым полупроводниковым выключателем (6) и непосредственно с точкой соединения третьего управляемого двунаправленного силового полупроводникового выключателя (7) с конденсатором (11), при n>1 каждая из n вторых коммутационных групп (4.1,…4.n) соединена с соответственно соседней второй коммутационной группой (4.1,…4.n), первая коммутационная группа (1) соединена с первой второй коммутационной группой (4.1), предусмотрены третья (12) и четвертая (13) коммутационные группы, которые содержат соответственно первый (14, 16) и второй (15, 17) управляемые двунаправленные силовые полупроводниковые выключатели и соединенный с ними конденсатор (18 19), причем первый (14, 16) и второй (15, 17) управляемые двунаправленные силовые полупроводниковые выключатели соединены между собой, предусмотрено p пятых коммутационных групп (20.1,…20.p), содержащих соответственно первый (21) и второй (22) управляемые двунаправленные силовые полупроводниковые выключатели, причем p≥1, при p>1 каждая из p пятых коммутационных групп (20.1,…20.p) соединена с соответственно соседней пятой коммутационной группой (20.1,…20.p), первая пятая коммутационная группа (20.1) соединена с n-й второй коммутационной группой (4.n), третья коммутационная группа (12) соединена с p-ой пятой коммутационной группой (20.p), четвертая коммутационная группа (13) соединена с p-ой пятой коммутационной группой (20.р), при этом третья коммутационная группа (12) соединена с четвертой коммутационной группой (13).
3. Схема по п.1, отличающаяся тем, что первый управляемый двунаправленный силовой полупроводниковый выключатель (2) первой коммутационной группы (1) соединен с точкой соединения первого управляемого двунаправленного силового полупроводникового выключателя (5) с конденсатором (11) первой второй коммутационной группы (4.1), а второй управляемый силовой полупроводниковый выключатель (3) первой коммутационной группы (1) - с точкой соединения третьего управляемого двунаправленного силового полупроводникового выключателя (7) с конденсатором (11) первой второй коммутационной группы (4.1), точка соединения первого (14) и второго (15) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей третьей коммутационной группы (12) соединена с точкой соединения второго (6) и шестого (10) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей n-й второй коммутационной группы (4.n), точка соединения первого (16) и второго (17) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей четвертой коммутационной группы (13) соединена с точкой соединения четвертого (8) и пятого (9) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей n-й второй коммутационной группы (4.n), при этом конденсатор (18) третьей коммутационной группы (12) соединен с конденсатором (19) четвертой коммутационной группы (13).
4. Схема по п.1, отличающаяся тем, что первый управляемый двунаправленный силовой полупроводниковый выключатель (2) первой коммутационной группы (1) соединен с точкой соединения первого управляемого двунаправленного силового полупроводникового выключателя (5) с конденсатором (11) первой второй коммутационной группы (4.1), а второй управляемый силовой полупроводниковый выключатель (3) первой коммутационной группы (1) - с точкой соединения третьего управляемого двунаправленного силового полупроводникового выключателя (7) с конденсатором (11) первой второй коммутационной группы (4.1), соединение пятого (9) и четвертого (8) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей в каждой второй коммутационной группе (4.1,…4.n) находится в точке соединения четвертого (8) и третьего (7) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей, а соединение шестого (10) и второго (6) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей в каждой второй коммутационной группе (4.1,…4.n) - в точке соединения второго (6) и первого (5) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей, точка соединения первого (14) и второго (15) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей третьей коммутационной группы (12) соединена со вторым управляемым двунаправленным силовым полупроводниковым выключателем (6) n-й второй коммутационной группы (4.n), точка соединения первого (16) и второго (17) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей четвертой коммутационной группы (13) соединена с четвертым управляемым двунаправленным силовым полупроводниковым выключателем (8) n-й второй коммутационной группы (4.n), при этом конденсатор (18) третьей коммутационной группы (12) соединен с конденсатором (19) четвертой коммутационной группы (13).
5. Схема по п.2, отличающаяся тем, что первый управляемый двунаправленный силовой полупроводниковый выключатель (2) первой коммутационной группы (1) соединен с точкой соединения первого управляемого двунаправленного силового полупроводникового выключателя (5) с конденсатором (11) первой второй коммутационной группы (4.1), а второй управляемый силовой полупроводниковый выключатель (3) первой коммутационной группы (1) - с точкой соединения третьего управляемого двунаправленного силового полупроводникового выключателя (7) с конденсатором (11) первой второй коммутационной группы (4.1), первый управляемый силовой полупроводниковый выключатель (21) первой пятой коммутационной группы (20.1) соединен с точкой соединения второго (6) и шестого (10) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей n-й второй коммутационной группы (4.n), второй управляемый силовой полупроводниковый выключатель (22) первой пятой коммутационной группы (20.1) соединен с точкой соединения четвертого (8) и пятого (9) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей n-й второй коммутационной группы (4.n), точка соединения первого (14) и второго (15) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей третьей коммутационной группы (12) соединена с первым управляемым силовым полупроводниковым выключателем (21) p-й пятой коммутационной группы (20.р), точка соединения первого (16) и второго (17) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей четвертой коммутационной группы (13) соединена со вторым управляемым силовым полупроводниковым выключателем (21) p-й пятой коммутационной группы (20.р), при этом конденсатор (18) третьей коммутационной группы (12) соединен с конденсатором (19) четвертой коммутационной группы (13).
6. Схема по п.2, отличающаяся тем, что первый управляемый двунаправленный силовой полупроводниковый выключатель (2) первой коммутационной группы (1) соединен с точкой соединения первого управляемого двунаправленного силового полупроводникового выключателя (5) с конденсатором (11) первой второй коммутационной группы (4.1), а второй управляемый силовой полупроводниковый выключатель (3) первой коммутационной группы (1) - с точкой соединения третьего управляемого двунаправленного силового полупроводникового выключателя (7) с конденсатором (11) первой второй коммутационной группы (4.1), соединение пятого (9) и четвертого (8) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей в каждой второй коммутационной группе (4.1,…4.n) находится в точке соединения четвертого (8) и третьего (7) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей, а соединение шестого (10) и второго (6) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей в каждой второй коммутационной группе (4.1,…4.n) - в точке соединения второго (6) и первого (5) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей, первый управляемый силовой полупроводниковый выключатель (21) первой пятой коммутационной группы (20.1) соединен со вторым управляемым двунаправленным силовым полупроводниковым выключателем (6) n-й второй коммутационной группы (4.n), второй управляемый силовой полупроводниковый выключатель (22) первой пятой коммутационной группы (20.1) соединен с четвертым управляемым двунаправленным силовым полупроводниковым выключателем (8) n-й второй коммутационной группы (4.n), точка соединения первого (14) и второго (15) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей третьей коммутационной группы (12) соединена с первым управляемым силовым полупроводниковым выключателем (21) p-й пятой коммутационной группы (20.р), точка соединения первого (16) и второго (17) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей четвертой коммутационной группы (13) соединена со вторым управляемым силовым полупроводниковым выключателем (22) p-й пятой коммутационной группы (20.р), при этом конденсатор (18) третьей коммутационной группы (12) соединен с конденсатором (19) четвертой коммутационной группы (13).
7. Схема по п.5, отличающаяся тем, что каждая пятая коммутационная группа (20.1,…20.p) содержит конденсатор (23), соединенный с первым (21) и вторым (22) управляемыми двунаправленными силовыми полупроводниковыми выключателями соответствующей пятой коммутационной группы (20.1,…20.p), конденсатор (23) первой пятой коммутационной группы (20.1) соединен с точкой соединения первого управляемого двунаправленного силового полупроводникового выключателя (21) первой пятой коммутационной группы (20.1) с точкой соединения второго (6) и шестого (10) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей n-й второй коммутационной группы (4.n), при этом конденсатор (23) первой пятой коммутационной группы (20.1) соединен с точкой соединения второго управляемого двунаправленного силового полупроводникового выключателя (22) первой пятой коммутационной группы (20.1) с точкой соединения четвертого (8) и пятого (9) управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых выключателей n-й второй коммутационной группы (4.n).
8. Схема по п.6, отличающаяся тем, что каждая пятая коммутационная группа (20.1,…20.р) содержит конденсатор (23), соединенный с первым (21) и вторым (22) управляемыми двунаправленными силовыми полупроводниковыми выключателями соответствующей пятой коммутационной группы (20.1,…20.р), конденсатор (23) первой пятой коммутационной группы (20.1) соединен с точкой соединения первого управляемого двунаправленного силового полупроводникового выключателя (21) первой пятой коммутационной группы (20.1) со вторым управляемым двунаправленным силовым полупроводниковым выключателем (6) n-й второй коммутационной группы (4.n), при этом конденсатор (23) первой пятой коммутационной группы (20.1) соединен с точкой соединения второго управляемого двунаправленного силового полупроводникового выключателя (22) первой пятой коммутационной группы (20.1) с четвертым управляемым двунаправленным силовым полупроводниковым выключателем (8) n-й второй коммутационной группы (4.n).
9. Схема по п.6, отличающаяся тем, что первая пятая коммутационная группа (20.1) содержит конденсатор (23), соединенный с первым (21) и вторым (22) управляемыми двунаправленными силовыми полупроводниковыми выключателями первой пятой коммутационной группы (20.1), конденсатор (23) первой пятой коммутационной группы (20.1) соединен с точкой соединения первого управляемого двунаправленного силового полупроводникового выключателя (21) первой пятой коммутационной группы (20.1) со вторым управляемым двунаправленным силовым полупроводниковым выключателем (6) n-й второй коммутационной группы (4.n), при этом конденсатор (23) первой пятой коммутационной группы (20.1) соединен с точкой соединения второго управляемого двунаправленного силового полупроводникового выключателя (22) первой пятой коммутационной группы (20.1) с четвертым управляемым двунаправленным силовым полупроводниковым выключателем (8) n-й второй коммутационной группы (4.п).
10. Схема по п.6, отличающаяся тем, что первая пятая коммутационная группа (20.1) и, по меньшей мере, одна дополнительная пятая коммутационная группа (20.2,…,20.р) содержат соответственно конденсатор (23), соединенный с первым (21) и вторым (22) управляемыми двунаправленными силовыми полупроводниковыми выключателями соответствующей пятой коммутационной группы (20.1, 20.2,…,20.p), конденсатор (23) первой пятой коммутационной группы (20.1) соединен с точкой соединения первого управляемого двунаправленного силового полупроводникового выключателя (21) первой пятой коммутационной группы (20.1) со вторым управляемым двунаправленным силовым полупроводниковым выключателем (6) n-й второй коммутационной группы (4.n), при этом конденсатор (23) первой пятой коммутационной группы (20.1) соединен с точкой соединения второго управляемого двунаправленного силового полупроводникового выключателя (22) первой пятой коммутационной группы (20.1) с четвертым управляемым двунаправленным силовым полупроводниковым выключателем (8) n-й второй коммутационной группы (4.n).
11. Схема по любому из пп.1-10, отличающаяся тем, что первый, второй, третий, четвертой, пятый и шестой управляемые двунаправленные силовые полупроводниковые выключатели (5, 6, 7, 8, 9, 10) каждой второй коммутационной группы (4.1,…4.n) содержат соответственно, по меньшей мере, два управляемых двунаправленных коммутационных элемента, которые включены последовательно.
12. Схема по любому из пп.1-10, отличающаяся тем, что первый (21) и второй (22) управляемые двунаправленные силовые полупроводниковые выключатели каждой пятой коммутационной группы (20.1,…20.p) содержат соответственно, по меньшей мере, два управляемых двунаправленных коммутационных элемента, которые включены последовательно.
13. Схема по п.11, отличающаяся тем, что первый (21) и второй (22) управляемые двунаправленные силовые полупроводниковые выключатели каждой пятой коммутационной группы (20.1,…20.р) содержат соответственно, по меньшей мере, два управляемых двунаправленных коммутационных элемента, которые включены последовательно.
14. Схема по любому из пп.1-10 и 13, отличающаяся тем, что первый (14) и второй (15) управляемые двунаправленные силовые полупроводниковые выключатели третьей коммутационной группы (12) и первый (16) и второй (17) управляемые двунаправленные силовые полупроводниковые выключатели четвертой коммутационной группы (13) содержат соответственно, по меньшей мере, два управляемых двунаправленных коммутационных элемента, которые включены последовательно.
15. Схема по п.11, отличающаяся тем, что первый (14) и второй (15) управляемые двунаправленные силовые полупроводниковые выключатели третьей коммутационной группы (12) и первый (16) и второй (17) управляемые двунаправленные силовые полупроводниковые выключатели четвертой коммутационной группы (13) содержат соответственно, по меньшей мере, два управляемых двунаправленных коммутационных элемента, которые включены последовательно.
16. Схема по п.12, отличающаяся тем, что первый (14) и второй (15) управляемые двунаправленные силовые полупроводниковые выключатели третьей коммутационной группы (12) и первый (16) и второй (17) управляемые двунаправленные силовые полупроводниковые выключатели четвертой коммутационной группы (13) содержат соответственно, по меньшей мере, два управляемых двунаправленных коммутационных элемента, которые включены последовательно.