[發明專利]三相逆變器的輸出控制方法

有效

• 申請號: 201510014449.8
• 申請日: 2015-01-12
• 公開（公告）號: CN104506062B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 羅蜂;黃敏;潘世高
• 申請（專利權）人: 佛山市柏克新能科技股份有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及三相逆變器的輸出控制方法。

背景技術

高速、可控大功率器件的發展及高速數字芯片的出現，為高性能的逆變器的研發提供了必要的物質基礎。逆變器是一種把直流電源轉換成交流電源的功率變換裝置，在國民經濟的各個領域中得到了廣泛的應用，如：UPS、光伏并網逆變器、風機專用功率變換器、交流電機的變頻調速裝置等。三相逆變器主要用于功率需求比較大的設備，目前，很多高精度的設備都需要高性能的逆變器供應能量。

一般高性能的逆變器的指標主要有以下幾項：1、波形失真度；2、抗負載擾動能力；3、帶非線性負載的能力；4、輸出三相電壓的對稱度。

為達到以上較好的性能指標，如圖1所示，現有的高性能三相逆變器輸出一般采用下述的三環并聯控制方法：

(1)、輸出電壓的開環前饋控制：根據逆變器主電路提供的直流電壓值，采用脈沖沖量等效原理，計算出在每個PWM周期三相輸出電壓的瞬時值所對應的脈沖寬度PW_U1、PW_V1、PW_W1；

(2)、輸出電壓有效值的閉環控制：把輸出電壓有效值的給定值與實際輸出電壓的有效值相比較，所得到的差值經調節器處理后的輸出乘以同步正弦表，得到對應的三相脈沖寬度PW_U2、PW_V2、PW_W2；

(3)、輸出電壓瞬時值的閉環控制：把輸出電壓瞬時值的給定值與實際輸出電壓的瞬時值相比較，所得到的差值經調節器處理后，得到對應的三相脈沖寬度PW_U3、PW_V3、PW_W3；

(4)把對應相的三個脈沖寬度相加，即得三相逆變器輸出的脈沖寬度PW_U、PW_V、PW_W，即三環并聯控制所產生的PWM驅動輸出為：

PW_U＝PW_U1+PW_U2+PW_U3

PW_V＝PW_V1+PW_V2+PW_V3

PW_W＝PW_W1+PW_W2+PW_W3

上述采用三環并聯環節進行PWM輸出控制的方法(三環并聯控制方法)具有以下缺陷：

由于現有三相逆變器的主電路的輸出都帶有LC濾波環節，把主電路輸出的PWM波形轉化為正弦波；但當三相逆變器的負載不對稱時，由于三相輸出濾波環節的參數的一致性，不對稱的負載所產生的不對稱的電流，將會在濾波電感上產生不對稱的電壓降落，引起三相逆變器輸出的電壓值及相位的不對稱；其中電壓值的不對稱可以通過輸出電壓的有效值的閉環控制進行校準，而輸出電壓瞬時值的閉環控制可以在動態上對輸出電壓值和相位的不對稱進行有限的校準。但是對于輸出的相位的不對稱，上述的控制方法則難以校準，當負載嚴重不對稱時，輸出電壓的相位的不對稱可以超過120°±3°，因此，現有三相逆變器輸出電壓的相位對稱度較差，性能仍有待改善。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供三相逆變器的輸出控制方法，提高三相逆變器輸出三相電壓的相位(波形)對稱度。

本發明的目的采用如下技術方案實現：

三相逆變器的輸出控制方法，包括三環并聯控制方法，該三環并聯控制方法包括輸出電壓的開環前饋控制、輸出電壓有效值的閉環控制和輸出電壓瞬時值的閉環控制，其中，三個控制對應的脈沖寬度依次為PW_U1、PW_V1、PW_W1，PW_U2、PW_V2、PW_W2，PW_U3、PW_V3、PW_W3，對應相的三個脈沖寬度相加，得到三環并聯控制所產生的PWM驅動輸出為：

PW_U＝PW_U1+PW_U2+PW_U3

PW_V＝PW_V1+PW_V2+PW_V3