[發明專利]三相逆變器交流電壓穩壓精度調節方法及裝置

無效

• 申請號: 201010250230.5
• 申請日: 2010-08-04
• 公開（公告）號: CN101917114A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 劉慶長;劉輝;李建國
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H02M1/14
• 分類號: H02M1/14
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國;高麗晶

技術領域

本發明涉及電源技術領域，尤其涉及一種三相逆變器交流電壓穩壓精度調節方法及裝置。

背景技術

逆變器是把直流電轉變成交流電的裝置，廣泛用于空調、家庭影院、冰箱、風扇、照明等家用電器。三相逆變器則是電力用大功率逆變電源，主要用于軍隊、通信、工廠和企業的不間斷電源系統。傳統三相逆變器的基本控制單元可分為兩種：矢量控制系統和三相獨立控制系統。這兩種方法在不間斷電源(Uninterruptible?Power?System，UPS)電壓中都被普遍的運用，而矢量控制方法在三進三出的大功率使用的更加廣泛。

矢量控制系統，控制對象由逆變橋、LC濾波器和負載三部分組成。逆變橋為典型的三電平電路，負載可以為三相平衡載與不平衡負載。矢量控制系統的基本原理是將逆變器的三相輸出電壓和三相橋臂電流的檢測值分別經靜止/旋轉坐標變換到dq坐標系中，并結合相應的設定值解耦，對dq坐標系的作用量進行旋轉/靜止反變換，獲得能直接控制逆變橋開關管的控制信號。

現在對三進三出的大功率使用的功能需要越來越多，特別是輸入電壓的范圍也不斷的增大。例如輸入電壓一般處于175V至275V之間，市電模式長期正常工作即可，而現在有些用戶范圍增加到115V甚至缺相，市電模式還需要長期正常工作。當三相功率校正因數(Power?Factor?Correction，PFC)電路各自獨立工作且其直流母線直接并聯的拓撲結構下，而且三相市電輸入不平衡時(例如，其中一相或兩相低之115V或缺相，或者同時外兩相或一相高至265V)，要求每相PFC盡可能大的功率輸出。由于三相輸入電壓的不平衡，特別是在平衡度大小導致PFC的每相的帶載要求不一樣，低輸入電壓輸入相要求降額帶載或不要求帶載，或缺相不要求帶載的情況下，由于PFC三相獨立拓撲以及PFC算法原因，必然導致直流母線紋波急速變大，此時如果逆變交流輸出電壓帶載越大，直流母線紋波就越大。

由于逆變交流輸出電壓的大小主要決定于BUS母線和調制脈寬的占空比的大小，所以逆變交流輸出電壓會隨著母線紋波波動而變化，母線紋波波動越大，逆變交流輸出電壓波動也越大；特別是逆變交流輸出電壓的控制方式采用矢量變換D、Q分量來進行逆變電壓控制時，三相逆變交流輸出電壓波動尤其表現明顯，此時逆變交流輸出電壓已經遠遠超出了規范要求，而且不平衡電壓輸入即異步工作模式下很難用其他的補償方式來很有針對性的進行補償調節。

目前大多數采用的是增加逆變器各相輸出電壓反饋控制環節的控制方法，雖然可以使得三相不平衡負載時有較高輸出電壓精度，但無法解決在電壓不平衡輸入或缺相情況下的逆變輸出電壓隨母線紋波波動而波動的問題。即在各相輸出電壓的有效值控制調節下，逆變器的三相輸出電壓仍然會跟隨母線紋波的波動而波動，無法保證逆變器輸出電壓的穩壓精度。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種三相逆變器交流電壓穩壓精度調節方法及裝置，旨在提高逆變輸出電壓的穩壓精度。

本發明提供了一種三相逆變器交流電壓穩壓精度調節方法，包括以下步驟：

獲取三相逆變器直流母線的紋波差值；

根據所述紋波差值，計算獲得PWM調制量；

根據所述PWM調制量，調節逆變電壓調制脈寬占空比。

優選地，上述獲取三相逆變器直流母線的紋波差值的步驟包括：

獲取三相逆變器直流母線的紋波瞬時值；

根據所述紋波瞬時值，計算獲得紋波有效值；

根據所述紋波瞬時值及所述紋波有效值，計算獲得紋波差值。

優選地，上述紋波瞬時值通過與直流母線連接的采樣電路采樣獲取。

優選地，上述根據紋波差值，計算獲得PWM調制量的步驟包括：

根據逆變輸出電壓及紋波差值，計算對應的調節控制量；

根據對應的調節控制量，計算獲得PWM調制量。

優選地，上述根據逆變輸出電壓，計算對應的調節控制量的步驟具體為：

判斷逆變輸出電壓是否為正半周，若是，則將紋波差值與第一預置系數相乘，獲得第一調節控制量；否則將紋波差值與第二預置系數相乘，獲得第二調節控制量。

本發明還提供了一種三相逆變器交流電壓穩壓精度調節裝置，包括：

獲取模塊，用于獲取三相逆變器直流母線的紋波差值；

運算模塊，用于根據所述紋波差值，計算獲得PWM調制量；

調節模塊，用于根據所述PWM調制量，調節逆變電壓調制脈寬占空比。

優選地，上述獲取模塊包括：

采集單元，用于獲取三相逆變器直流母線的紋波瞬時值；

第一獲取單元，用于根據所述紋波瞬時值，計算獲得紋波有效值；