[發明專利]三電平逆變器驅動系統

有效

• 申請號: 201310684993.4
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103715929A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 張貞飛;杜恩利;范春雷;錢莉沁;周建勛;沈明欣;張晶;董步洲
• 申請（專利權）人: 常州聯力自動化科技有限公司
• 主分類號: H02M7/487
• 分類號: H02M7/487;H02M3/00
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 何學成

技術領域

本發明涉及逆變器技術領域，具體涉及一種三電平逆變器驅動系統。

背景技術

二極管箝位型逆變器可以有效降低功率半導體的耐壓選型。另外他還具備輸出電壓和電流諧波含量少等特點而廣泛應用與高壓大功率的電力電子變換拓撲中。而作為逆變器的二極管箝位型變換器，雖然其應用于將直流變換為交流的場合。但在特殊狀況下也要求它有輸出恒定直流的時候，我們稱之為靜態直流輸出狀態。如在變頻器應用中，可能會出現對負載進行直流勵磁或者對負載進行直流制動再或者在對電機負載進行參數辨識時也會存在靜態直流輸出狀態。有相關專利解決了靜態直流輸出狀態下直流電壓不均的問題。但在調節電壓時由于電流控制器的滯后性，會出現對二極管箝位型逆變器輸出電壓輸出計算不準確的情況。而該輸出電壓的精度在某些場合時非常重要的。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，設計了一種三電平逆變器驅動系統，本發明能夠將直流母線電壓偏差控制在一定范圍。

本發明通過以下技術方案實現:

三電平逆變器驅動系統，包括二極管箝位型三電平逆變器、電流傳感器、控制器、電壓傳感器，二極管箝位型三電平逆變器的輸出端與電流傳感器的一端連接，電連接傳感器的另一端與控制器的輸入端連接，二極管箝位型三電平逆變器通過串聯的電容與電壓傳感器的輸入端連接，電壓傳感器的另一端與控制器連接，控制器的輸出端與二極管箝位型三電平逆變器連接。

優選地，所述電流傳感器為霍爾傳感器。

優選地，所述控制器為單片機或者DSP。

優選地，所述電壓傳感器為霍爾傳感器。

采用了上述方案，本發明的控制器根據電流傳感器采樣得到的反饋值，控制二極管箝位型三電平逆變器為恒定直流輸出，控制器根據電壓傳感器提供的電壓信號，調節二極管箝位型三電平逆變器的直流母線兩電容電壓，使電容電壓趨于平衡。通過反饋的電流和電壓信號，精確計算二極管箝位型三電平逆變器輸出電壓，其可將計算電壓時和進行直流電容電壓調整進行分時控制。達到計算逆變器輸出電壓更準確的目的，從而實現將直流母線電壓偏差控制在一定范圍。

下面結合附圖對本發明做進一步說明。

附圖說明

圖1為本發明的裝置原理框圖；

圖2驅動裝置的分時驅動原理圖；

具體實施方式

參照圖1，本發明的三電平逆變器驅動系統，包括二極管箝位型三電平逆變器3、電流傳感器4、控制器1、電壓傳感器2，二極管箝位型三電平逆變器3的輸出端與電流傳感器4的一端連接，電連接傳感器4的另一端與控制器的輸入端連接，二極管箝位型三電平逆變器3通過串聯的電容與電壓傳感器2的輸入端連接，電壓傳感器2的另一端與控制器1連接，控制器1的輸出端與二極管箝位型三電平逆變器3連接。所述電流傳感器4為霍爾傳感器。所述控制器1為單片機或者DSP。所述電壓傳感器2為霍爾傳感器。

本發明為實現將直流母線電壓偏差控制在一定范圍內，并且可提供精確的輸出電壓的驅動裝置，其具體實施步驟如下：

步驟1，控制器1控制根據電流傳感器4反饋的逆變器輸出電流的大小，控制二極管箝位型三電平逆變器3輸出恒定電流，實現恒定電流輸出，是通過PI控制器來完成的；

步驟2，電壓傳感器采集到的兩電容電壓偏差在設定的偏差范圍內時采用有利于精確估算輸出電壓的開關矢量進行控制；

步驟3，當電壓傳感器采集到的兩電容電壓偏差不在設定的偏差范圍內時，控制器此時選擇調節矢量進行電壓均衡調節，此時不計算逆變器輸出電壓。

具體的分時控制分布如圖2所示。

T1區域對逆變器輸出電壓進行計算時，不進行電容電壓偏差的調節。在T2區域對電容電壓偏差調節時，不進行電壓的計算。

采用上述結構和控制方法后，對兩電容電壓偏差控制和計算二極管箝位型逆變器輸出電壓進行分時控制。在不同時段通過選擇不同開關矢量以達到對兩電容電壓偏差控制的同時，還能保證精確的計算逆變器輸出電壓。