[實用新型]一種新型三相四橋臂逆變器

有效

• 申請號: 201520397408.7
• 申請日: 2015-06-02
• 公開（公告）號: CN204633634U
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 王祥青;符茂勝;趙江東
• 申請（專利權）人: 皖西學院
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實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

為適應電網系統中日益增多的不對稱負荷對電網電能質量影響，近年來，一種三相四橋臂逆變器結構因其體積小、重量輕和效率高而備受關注，且三相四橋臂逆變器具有電路形式簡單，體積小，電壓利用率高等優點，在實際中具有廣闊的應用前景。三相四線逆變器通過中線提供零序電流通路具有了帶不平衡負載的能力，在微型燃機發電、太陽能發電如光伏電池及光熱發電、風力發電、生物質能發電等領域廣泛使用。傳統的三相四線變換器的拓撲形式有組合式逆變器、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雜，目前常用的控制方法有：電流滯環控制，中性點控制，正序負序零序控制，PI控制，特定諧波消除法，內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載的問題，但具有輸出負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等缺陷，因此這些三相四線逆變器控制復雜且實現困難。

實用新型內容

針對上述技術中存在的不足之處，本實用新型提供一種新型三相四橋臂逆變器，在三相負載的輸出端位置上增設電流正反饋電路，在三相電壓反饋控制的基礎上，引入三相不平衡電流；通過正反饋，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。

為實現上述目的，本實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制電路；所述三相四橋逆變器電路中設有三相四橋逆變器，該三相四橋逆變器中的第一橋臂中點、第二橋臂中點和第三橋臂中點均通過濾波電感連接至三相負載的輸入端，該三相四橋逆變器的第四橋臂中點通過中性電感連接至三相負載的輸入端；所述三相負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制電路，所述電流正反饋電路將反饋回來的電壓與標準電壓進行比較并輸出三相不平衡差值，三相不平衡差值經由三維矢量調制電路處理后輸出PWM波形。

其中，三個濾波電感與三相負載之間形成三個公共點，每個公共點到三相負載與中性電感所形成的公共點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開關管，第一開關管的發射極與第二開關管的集電極相連作為第一橋臂，第三開關管的發射極與第四開關管的集電極相連作為第二橋臂，第五開關管的發射極與第六開關管的集電極相連作為第三橋臂，第七開關管的發射極與第八開關管的集電極相連作為第四橋臂；且所述第一開關管、第三開關管、第五開關管和第七開關管的集電極相連接，所述第二開關管、第四開關管、第六開關管和第八開關管的發射極相連接。

其中，所述第一開關管的集電極和第二開關管的發射極之間并聯有并聯連接的電池和限流電容。

其中，所述第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管、第五開關管、第六開關、第七開關管和第八開關管均由一個單向開關管和一個二極管并聯而成，且并聯時單向開關管的發射極與二極管的陽極相連，單向開關管的集電極與二極管的陰極相連。

本實用新型的有益效果是：與現有技術相比，本實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載上連接有電流正反饋電路和三維矢量調制電路，電流正反饋電路將反饋回來的電壓與標準電壓進行比較并輸出三相不平衡差值，三相不平衡差值經由三維矢量調制電路處理后輸出PWM波形，該結構的改進，在三相電壓反饋控制的基礎上，引入三相不平衡電流；通過正反饋，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，本結構對各種情況下的負載均具有很強的適應性，具有很強的魯棒性。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種新型三相四橋臂逆變器的方框圖；

圖2為本實用新型中電流正反饋電路的控制框圖；

圖3為本實用新型中三維矢量調制電路的控制框圖；

圖4為本實用新型中各種典型負載條件下四橋臂三相逆變器的輸出電壓圖；

圖5為本實用新型中負載為A3B3C3時三相輸出電壓波形；

圖6為本實用新型中負載為A3B3C3時三相負載電流波形；

圖7為本實用新型中負載為A3B3C3時第四橋臂的電流波形；

圖8為本實用新型中負載為A3B3C3時三相輸出電壓中a相電壓的諧波含量圖；

圖9為本實用新型中負載為A1B2C3時三相輸出電壓波形；

圖10為本實用新型中負載為A1B2C3時三相負載電流波形；