[發(fā)明專利]一種工礦變頻器多模塊并聯控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110341942.2
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN102368660A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發(fā)明（設計）人: 倪帥;唐麗娜;朱肇豪;徐立華
• 申請（專利權）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于工礦等大功率應用行業(yè)在脈沖控制變頻器方面多模塊系統領域，涉及一種能夠對整個變頻器并聯系統的同步運行，功率平衡化進行控制的研究方法。

背景技術

在工礦等大功率行業(yè)，由晶閘管、IGBT等進行控制的脈沖控制變頻器已經得到了廣泛的應用。但是在實際應用的過程中，由于受到功率和可靠性的限制，單模塊變頻器的發(fā)展，特別是在大功率行業(yè)受到了制約。實際運行過程很可能因為一個故障影響到整個系統的正常運行，從而影響工礦企業(yè)的生產效率甚至威脅到工礦一線工作人員的生命安全。實際的工業(yè)需要就是要求變頻器在容量、可靠性上得到提升。

鑒于上述實際工業(yè)要求，雙模塊或者多模塊的逆變器并聯不僅可以在單臺變頻器容量一定的情況下達到輸出容量的明顯提升，而且一旦在并聯系統中某有一個模塊發(fā)生故障的情況下，雖然故障模塊的輸出功率受到限制，一定程度上減少了整個系統的功率輸出，但是單個模塊的故障并不會影響整個系統中其他模塊的正常運行，不會造成整個系統的癱瘓，從而提高了整個運行系統的可靠性，減少了一個故障造成整個系統陷入癱瘓的可能。運行可靠性的提高對于大功率工礦行業(yè)，不僅節(jié)省了備用設備的成本，備件不用是整個系統，而是單獨的幾個模塊，重要的是提高了系統運行的安全性、可靠性，減少因為故障人員及設備的安全產生威脅的可能性。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提出了一種多并聯脈沖變頻器的控制方法，克服由于容量和可靠性給工礦變頻器應用帶來的不足，通過進行并聯系統內單獨模塊的控制電流的平衡控制，達到控制功率平衡的目的，從而實現并聯系統間各模塊輸出電流、功率的平衡的一種方法。

附圖說明

圖1表示含功率元件IGBT并加快速回復整流二極管和輸出阻抗的兩個型號完全相同變頻器單相的并聯電路拓撲。

圖2表示觸發(fā)脈沖的時間變化演示。

圖3表示本控制方法的控制框圖。

圖中標識含義：1--1號變頻器；2--2號變頻器；3--1號變頻器輸出阻抗；4--1號變頻器輸出節(jié)點；5--總負載輸出節(jié)點；6--2號變頻器輸出阻抗；7--2號變頻器輸出節(jié)點；8--兩路電流輸入匯總節(jié)點；9--放大倍數K1；10--放大倍數K2；11--1號變頻器控制電流節(jié)點；12--1號變頻器輸出電流控制因數；13--2號變頻器控制電流節(jié)點；14--2號變頻器輸出電流控制因數；15--調節(jié)器；16--調制載波；17--控制脈沖。

具體實施方式

下面結合附圖中的實例對本發(fā)明做進一步描述：

如圖1所示，1號變頻器的單相與2號變頻器的對應相并聯連接，它們在輸出端接有各自輸出阻抗3和6，再在5點共同形成功率輸出。1號變頻器的單相支路中包含兩個IGBT，分別為T11和T14，兩個功率器件串聯，跨接在UD+與UD-之間。兩個快速回復整流二極管D11、D14分別功率元件T11與T14上，方向從UD-到UD+。同樣，2號變頻器由同樣的設計，2號變頻器的單相支路中包含兩個IGBT，分別為T21和T24，兩個功率器件串聯，跨接在UD+與UD-之間。兩個快速回復整流二極管D21、D24分別并于功率元件T21與T24上，方向從UD-到UD+。1號變頻器的單相輸出電流I11流向為從輸出阻抗3到公共功率輸出點5，2號變頻器的單相輸出電流I21流向為從輸出阻抗6到公共功率輸出點5。

結合圖1進一步分析具體的調節(jié)手段：對于1號變頻器而言，當電流I11的實際值大于設定點的電流值時，T11的開通上升沿與T14的關斷下降沿都將進行延時，而T11的關斷下降沿與T14的開通上升沿都不會進行延時；當電流I11的實際值小于設定點的電流值時，T11的關斷下降沿與T14的開通上升沿都將進行延時，而T11的開通上升沿與T14的關斷下降沿都不會進行延時。

相類似，對于2號變頻器而言，當電流I21的實際值大于設定點的電流值時，T21的開通上升沿與T24的關斷下降沿都將進行延時，而T21的關斷下降沿與T24的開通上升沿都不會進行延時；當電流I21的實際值小于設定點的電流值時，T21的關斷下降沿與T24的開通上升沿都將進行延時，而T21的開通上升沿與T24的關斷下降沿都不會進行延時。

無論任何時候，當I11的電流值等于設定點的電流時，T11與T14的開通上升沿和關斷下降沿都不進行延時；相類似，當I21的電流值等于設定點的電流時，T21與T24的開通上升沿和關斷下降沿也都不進行延時。