[發明專利]三相逆變器組合運行方法

有效

• 申請號: 200810243418.X
• 申請日: 2008-12-23
• 公開（公告）號: CN101436832A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發明（設計）人: 張方華;陳新;王建華;龔春英
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 魏學成

技術領域

本發明涉及一種逆變器組合運行方法，尤其涉及一種三相逆變器組合運行方法。

背景技術

三相逆變器廣泛應用于大功率或三相四線制負載供電場合，其電路架構主要有基于橋式拓撲衍生而來的三相全橋式、三相半橋式、三相四橋臂式及組合式三相逆變器。但前三種逆變器拓撲三相集成在一起，且需要統一的控制器實現三相電壓輸出，很難滿足分布式供電系統負載終端供電三相對稱性及單相/三相供電的要求，因而組合式三相逆變器得到越來越廣泛應用。但在分布式供電系統中組合式三相逆變器的應用受到限制：三相輸出電壓對稱性直接受制于逆變器之間相位信息通訊的準確性。由于終端負載相對分散，物理空間距離較遠，當各模塊通過控制線長距離通信時易受干擾，導致輸出電壓相位差偏離正常值較大。此外，采用控制線連接限制了被組合逆變器的控制方式的選擇，必須采用相同模塊的逆變器才能組合成為三相交流電源。

正弦波逆變器不僅完成電壓從直流到交流的變換，同時亦可視為利用開關器件完成對輸入直流電壓進行調制，再經輸出LC濾波器濾波獲得實時跟蹤基準正弦波的正弦輸出電壓，此時輸出電壓與基準電壓同步。為獲得三相對稱輸出電壓，需要三相基準正弦電壓互差120度并實時同步。從這個角度，任一相的輸出電壓與任一相的基準正弦電壓均同步，因而可以用某一相輸出電壓獲得三相基準電壓的同步信號，且輸出電壓為高壓信號，具有抗干擾能力強的特點。相位互差120度可以在同步的基準上給定初始相位差即可。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對克服傳統三相逆變器組合運行方案中低壓控制線長距離通信易受干擾的缺陷提出一種三相逆變器組合運行方法。

本發明三相逆變器組合運行方法，所述三相逆變器中的A相逆變器通過高壓采樣線分別與B相逆變器、C相逆變器電連接；

該方法采用B相逆變器、C相逆變器通過高壓采樣線采樣A相逆變器輸出的交流電壓，將所述A相逆變器輸出的交流電壓依次經過分壓電路、過零比較電路得到方波信號，將方波信號經過微分電路得到脈沖同步信號，將脈沖同步信號、第一選通信號和獨立復位信號經過第一選通開關得到復位信號；

將A相逆變器的設置信號、B相逆變器的設置信號、C相逆變器的設置信號通過譯碼電路得到初始相位預置信號；

將所述復位信號、初始相位預置信號和時鐘信號經過基準正弦波發生電路得到基準正弦波信號。

將所述基準正弦波信號和B相逆變器或C相逆變器的輸出電壓反饋信號經過電壓閉環電路得到PWM脈寬調制信號，B相逆變器或C相逆變器接收PWM脈寬調制信號輸出跟蹤基準電壓。

本發明該方法能夠兼容采用不同拓撲、不同控制方案的單相逆變器。能使得本機與不同廠商的單相逆變器組合成為三相逆變器運行，具有較好的兼容性，方法簡單可靠。

附圖說明

圖1為本發明提出的組合式逆變器架構；

圖2為實施方法1中僅用外來同步信號及本機時鐘信號獲得的三相基準正弦波信號的電路原理圖；

圖3為實施方法2中用外來同步信號及時鐘信號獲得的三相基準正弦波信號的電路原理圖；

圖4為用以生成同步信號及時鐘信號的信號調理電路；

圖5為由基準正弦波產生正弦波輸出電壓的單相正弦波逆變器的控制框圖；

圖6為實施方法2中利用A相逆變器輸出電壓獲得的調理信號；

圖7為實施方法2中獲得的三相逆變器系統輸出電壓波形，各相為相同單相逆變器模塊；

圖8為本發明與某同等規格產品作兩相組合2/3不平衡負載時實驗波形圖。

具體實施方式

作為組合運行的三相逆變器如圖1所示。以下，參照附圖對本發明的具體實施方式進行說明。

實施方式1

如圖2所示，為獲得三相基準電壓的基準正弦波信號，這里不需要獲得基準正弦波的時鐘信號而使用本機時鐘信號。A相輸出電壓經分壓電路獲得低壓正弦波，經過過零比較電路獲得輸入方波信號。

逆變器獨立工作時，默認為A相逆變器工作，設置A相逆變器設置信號。第一選通開關經選通信號設置確保封鎖信號脈沖同步信號，使用本機獨立時鐘信號及獨立復位信號獨立復位信號分別作為時鐘信號及復位信號來獲得基準正弦波信號。

逆變器組合工作時，按三相定義，分別設置A相逆變器、B相逆變器、C相逆變器設置信號，經譯碼電路獲得基準正弦波的初始相位預置信號，確保初始相位互差120度。此時第一選通開關分別經選通信號設置確保封鎖本機復位信號，使用外來脈沖同步信號及本機獨立時鐘信號分別作為復位信號及時鐘信號來獲得三相同步的基準正弦波信號。