[發明專利]一種并聯逆變器的共模電壓消除方法

無效

• 申請號: 201210099134.4
• 申請日: 2012-04-06
• 公開（公告）號: CN103368375A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 王敏;嚴偉;羅成
• 申請（專利權）人: 王敏
• 主分類號: H02M1/44
• 分類號: H02M1/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是關于逆變器并聯時，如何消除共模電壓對系統的影響的方法。

背景技術

三相PWM（脈沖寬度調制）逆變器是電力電子領域常見的一種拓撲結構。雖然調制波是標準的三相對稱的電壓波形，但是由于功率器件開關頻率的限制，調制得到的三相電壓波形實際上并不是完全平衡的。三相調制電壓波之間存在一個零序電壓，其大小為三相電壓之和，稱為共模電壓。共模電壓施加在中性點O和地之間，主要的頻段位于開關頻率附近。共模電壓是設備內部產生電磁兼容（EMC）問題的主要原因。消除共模電壓的影響主要有兩種方法：一種是根據共模電壓的幅頻特性，采取截止頻率小于開關頻率的低通濾波器；另一種方法是檢測共模電壓，人為產生一個共模電壓波形，其大小和逆變器輸出的共模電壓相同，相位相反，以抵消共模電壓的影響。

?目前，電力電子設備功率正向著大型化發展。然而，由于功率開關器件容量的限制，為了獲得很大設備容量，往往需要將多臺逆變器進行并聯，如圖1所示。并聯之后，中性點的共模電壓是逆變器的共模電壓之和，對系統的EMC性能提出了更大的挑戰。本發明針對并聯系統的特點，提出了一種基于反饋的載波信號相移策略，用于消除逆變器并聯時共模電壓的影響的方法。

發明內容

為了以上目的，本發明提出了一種消除共模電壓的方法。從并聯逆變器中選出一臺作為主機，其他作為從機，具體方法描述如下：

(1)??????利用電阻測量中性點和地之間的電壓；

(2)??????將該信號引入到從機的硬件板，對該信號進行整流處理，得到信號的平均值；

(3)??????將該平均值作為反饋信號，以零為參考信號，載波的相位或者驅動信號的相位作為控制量，構成一個閉環控制系統。設計適當的控制器使得系統穩定。由于共模電壓的頻率非常高，此控制系統需全部采用硬件實現；

(4)??????為了保證控制性能，需要對從機載波或驅動信號的相位偏移進行限幅；

(5)??????多臺逆變器并聯的情況下，當其中的一臺從機達到相位的限幅以后，可以利用其它的從機繼續補償該共模電壓；

(6)??????通過主機上的相位限幅在線調整器，調整從機上反饋系統的限幅值，避免相位偏差在各個從機之間分配不均勻的情況；

(7)??????當控制系統穩定的時候，表示中性點和地之間的電壓已經為零，從而消除了共模電壓的影響。

本發明的積極效果如下：

（a）利用逆變器本身而不是EMC濾波器消除共模電壓的影響，從源頭上減弱了干擾源，降低了EMC設計的成本；

（b）實現簡單，僅需要對從機的載波信號進行相移就可以消除共模電壓的影響。

附圖說明

在本專利申請的權利要求書中，具體地指出了本發明的主題，并清楚地對其提出了專利保護。然而參照下面的詳細說明和附圖，可以更好的理解本發明的有關結構和實現方法以及其目的、特征和優勢。

圖1是逆變器并聯的拓撲結構，兩臺逆變器中性點共地，Z是測量共模電壓的電阻。

圖2是逆變器并聯情況下，消除共模電壓的反饋控制原理圖。

以上所述僅是本發明的優選的技術方案，對于本技術領域的技術人員，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進與潤飾也可以視為本發明的保護范圍之內。