[發(fā)明專利]簡化的五相三電平電壓源逆變器及其矢量控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310060127.8
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN103117668A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉洪臣;王國立;于海龍
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M7/537;H02M3/155;H02M1/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所 23109
• 代理人: 張果瑞

1.簡化的五相三電平電壓源逆變器，其特征在于，它由三電平雙Buck級電路(1)、兩電平電壓型逆變級電路(2)、直流電源(3)、電容C₁和電容C₂組成，

電容C₁和電容C₂串聯(lián)后與直流電源3的兩個輸出端并聯(lián)，所述電容C₁和電容C₂的電容值相同，三電平雙Buck級電路(1)的第一輸入端(P)與直流電源(3)的正極相連，三電平雙Buck級電路(1)的第二輸入端與電容C₁和電容C₂的連接端(O)相連，三電平雙Buck級電路(1)的第三輸入端(N)與直流電源(3)的負極相連，三電平雙Buck級電路(1)的第一輸出端(P_vin)與兩電平電壓型逆變級電路(2)的第一輸入端相連，三電平雙Buck級電路(1)的第二輸出端(N_vin)與兩電平電壓型逆變級電路(2)的第二輸入端相連，兩電平電壓型逆變級電路(2)輸出端輸出參考電壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡化的五相三電平電壓源逆變器，其特征在于，所述三電平雙Buck級電路(1)由四個IGBT開關(guān)(S₁、S₂、S₃和S₄)組成，所述第一IGBT開關(guān)(S₁)的集電極作為三電平雙Buck級電路(1)的第一輸入端(P)，第一IGBT開關(guān)(S₁)的發(fā)射極與第二IGBT開關(guān)(S₂)的集電極相連后作為三電平雙Buck級電路(1)的第一輸出端(P_vin)，第二IGBT開關(guān)(S₂)的發(fā)射極與第三IGBT開關(guān)(S₃)的集電極相連，且該連接端作為三電平雙Buck級電路(1)的第二輸入端，第三IGBT開關(guān)(S₃)的發(fā)射極與第四IGBT開關(guān)(S₄)的集電極相連作為三電平雙Buck級電路(1)的第二輸出端(N_vin)，所述第四IGBT開關(guān)(S₄)的發(fā)射極作為三電平雙Buck級電路(1)的第三輸入端。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的簡化的五相三電平電壓源逆變器，其特征在于，所述三電平雙Buck級電路(1)的四個IGBT開關(guān)(S₁、S₂、S₃和S₄)的狀態(tài)與所述三電平雙Buck級電路(1)的兩個輸出端輸出的兩個電平V_{P_in}v和V_{N_inv}之間的關(guān)系如表一所示：

表一

表中V_DC表示電容C₁兩端的電壓幅值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡化的五相三電平電壓源逆變器，其特征在于，所述兩電平電壓型逆變級電路(2)為五相逆變器電路。

5.基于權(quán)利要求1所述的簡化的五相三電平電壓源逆變器的矢量控制方法，其特征在于，所述方法的具體過程為：

步驟1：判斷當前時刻參考電壓矢量所處的扇區(qū)，記該扇區(qū)為第i扇區(qū)，i為1到10之間的自然數(shù)；

步驟2：根據(jù)最近三矢量原則將第i扇區(qū)劃分為5個區(qū)域，分別記為I區(qū)，II區(qū)，III區(qū)，IV區(qū)，V區(qū)，判斷當前時刻參考電壓矢量所屬的區(qū)域，并記該區(qū)域為j區(qū)，j為I、II、III、IV或V；

步驟3：根據(jù)最近三矢量原則，由步驟2確定的j區(qū)選擇對應(yīng)的三個基本合成矢量；

步驟4：計算步驟3得到三個基本合成矢量的作用時間；

步驟5：根據(jù)步驟4得到的三個基本合成矢量的作用時間和三個基本合成矢量的作用順序?qū)喕奈逑嗳娖诫妷涸茨孀兤鞯?組開關(guān)進行矢量控制。