[實(shí)用新型]一種新型三相四橋臂逆變器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520397408.7
• 申請(qǐng)日: 2015-06-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204633634U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王祥青;符茂勝;趙江東
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 皖西學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): H02M7/5387
• 分類(lèi)號(hào): H02M7/5387
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技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種三相四橋臂逆變器，尤其涉及一種新型三相四橋臂逆變器。

背景技術(shù)

為適應(yīng)電網(wǎng)系統(tǒng)中日益增多的不對(duì)稱(chēng)負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量影響，近年來(lái)，一種三相四橋臂逆變器結(jié)構(gòu)因其體積小、重量輕和效率高而備受關(guān)注，且三相四橋臂逆變器具有電路形式簡(jiǎn)單，體積小，電壓利用率高等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際中具有廣闊的應(yīng)用前景。三相四線逆變器通過(guò)中線提供零序電流通路具有了帶不平衡負(fù)載的能力，在微型燃機(jī)發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電如光伏電池及光熱發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電等領(lǐng)域廣泛使用。傳統(tǒng)的三相四線變換器的拓?fù)湫问接薪M合式逆變器、工頻變壓器隔離的三相四線逆變器、分裂電容三相四線逆變器等。然而，三相四橋逆變器控制復(fù)雜，目前常用的控制方法有：電流滯環(huán)控制，中性點(diǎn)控制，正序負(fù)序零序控制，PI控制，特定諧波消除法，內(nèi)膜控制法和模糊控制等。這些控制方法在一定的程度上解決了帶三相不平衡負(fù)載的問(wèn)題，但具有輸出負(fù)載的電流諧波含量大及三相輸出電壓平衡度控制慢且不精準(zhǔn)等缺陷，因此這些三相四線逆變器控制復(fù)雜且實(shí)現(xiàn)困難。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)中存在的不足之處，本實(shí)用新型提供一種新型三相四橋臂逆變器，在三相負(fù)載的輸出端位置上增設(shè)電流正反饋電路，在三相電壓反饋控制的基礎(chǔ)上，引入三相不平衡電流；通過(guò)正反饋，增大不平衡差量，促使三相輸出電壓平衡度控制更迅速和精準(zhǔn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種新型三相四橋臂逆變器，包括三相四橋逆變器電路、電流正反饋電路和三維矢量調(diào)制電路；所述三相四橋逆變器電路中設(shè)有三相四橋逆變器，該三相四橋逆變器中的第一橋臂中點(diǎn)、第二橋臂中點(diǎn)和第三橋臂中點(diǎn)均通過(guò)濾波電感連接至三相負(fù)載的輸入端，該三相四橋逆變器的第四橋臂中點(diǎn)通過(guò)中性電感連接至三相負(fù)載的輸入端；所述三相負(fù)載的輸出端連接電流正反饋電路的輸入端，且該電流正反饋電路的輸出端連接三維矢量調(diào)制電路，所述電流正反饋電路將反饋回來(lái)的電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并輸出三相不平衡差值，三相不平衡差值經(jīng)由三維矢量調(diào)制電路處理后輸出PWM波形。

其中，三個(gè)濾波電感與三相負(fù)載之間形成三個(gè)公共點(diǎn)，每個(gè)公共點(diǎn)到三相負(fù)載與中性電感所形成的公共點(diǎn)之間均連接有濾波電容。

其中，所述三相四橋逆變器包括八個(gè)開(kāi)關(guān)管，第一開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與第二開(kāi)關(guān)管的集電極相連作為第一橋臂，第三開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與第四開(kāi)關(guān)管的集電極相連作為第二橋臂，第五開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與第六開(kāi)關(guān)管的集電極相連作為第三橋臂，第七開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與第八開(kāi)關(guān)管的集電極相連作為第四橋臂；且所述第一開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管、第五開(kāi)關(guān)管和第七開(kāi)關(guān)管的集電極相連接，所述第二開(kāi)關(guān)管、第四開(kāi)關(guān)管、第六開(kāi)關(guān)管和第八開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極相連接。

其中，所述第一開(kāi)關(guān)管的集電極和第二開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極之間并聯(lián)有并聯(lián)連接的電池和限流電容。

其中，所述第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管、第四開(kāi)關(guān)管、第五開(kāi)關(guān)管、第六開(kāi)關(guān)、第七開(kāi)關(guān)管和第八開(kāi)關(guān)管均由一個(gè)單向開(kāi)關(guān)管和一個(gè)二極管并聯(lián)而成，且并聯(lián)時(shí)單向開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與二極管的陽(yáng)極相連，單向開(kāi)關(guān)管的集電極與二極管的陰極相連。

本實(shí)用新型的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的一種新型三相四橋臂逆變器，在三相四橋逆變器電路后連接的三相負(fù)載上連接有電流正反饋電路和三維矢量調(diào)制電路，電流正反饋電路將反饋回來(lái)的電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并輸出三相不平衡差值，三相不平衡差值經(jīng)由三維矢量調(diào)制電路處理后輸出PWM波形，該結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，在三相電壓反饋控制的基礎(chǔ)上，引入三相不平衡電流；通過(guò)正反饋，增大不平衡差量，促使三相輸出電壓平衡度控制更迅速和精準(zhǔn)，本結(jié)構(gòu)對(duì)各種情況下的負(fù)載均具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，具有很強(qiáng)的魯棒性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的一種新型三相四橋臂逆變器的方框圖；

圖2為本實(shí)用新型中電流正反饋電路的控制框圖；

圖3為本實(shí)用新型中三維矢量調(diào)制電路的控制框圖；

圖4為本實(shí)用新型中各種典型負(fù)載條件下四橋臂三相逆變器的輸出電壓圖；

圖5為本實(shí)用新型中負(fù)載為A3B3C3時(shí)三相輸出電壓波形；

圖6為本實(shí)用新型中負(fù)載為A3B3C3時(shí)三相負(fù)載電流波形；

圖7為本實(shí)用新型中負(fù)載為A3B3C3時(shí)第四橋臂的電流波形；

圖8為本實(shí)用新型中負(fù)載為A3B3C3時(shí)三相輸出電壓中a相電壓的諧波含量圖；

圖9為本實(shí)用新型中負(fù)載為A1B2C3時(shí)三相輸出電壓波形；

圖10為本實(shí)用新型中負(fù)載為A1B2C3時(shí)三相負(fù)載電流波形；