[發明專利]一種T型結構的三電平有源三次諧波注入矩陣變換器

有效

• 申請號: 201710385252.4
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107196523B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 王輝;粟梅;孫堯;寧思捷;趙梓亦;韓華;楊建
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M7/219;H02M7/5387;H02M1/12
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種T型結構的三電平有源三次諧波注入矩陣變換器，其特征在于，包括：整流級電路、三次諧波注入電路、逆變級電路以及輸入LC濾波器；

所述整流級電路的輸入端通過三個濾波電感與三相輸入電源連接，輸出端分別與直流電壓母線的正、負極連接，用于將所述三相輸入電源提供的三相交流輸入電壓輸入的交流電整流為六脈沖直流電壓，并提供給三次諧波注入電路和所述逆變級電路；

所述三次諧波注入電路的第一端分別與直流電壓母線的正、負極連接，第二端通過濾波電感與所述三相輸入電源連接，用于對所述直流電生成三次諧波并注入所述整流級電路；

所述逆變級電路的第一端與直流電壓母線的正、負極連接，第二端與負載連接，用于將所述直流電轉換為交流電；

輸入LC濾波器，包括濾波電感和濾波電容，所述濾波電感與所述三相輸入電源連接，所述輸入LC濾波器用于濾波以及提供逆變級電路中逆變級的中性點；

其中，所述整流級電路包括

第一橋臂，包括第一上橋臂開關和第一下橋臂開關；

第二橋臂，包括第二上橋臂開關和第二下橋臂開關；

第三橋臂，包括第三上橋臂開關和第三下橋臂開關；

其中，所述第一上橋臂開關、第二上橋臂開關以及第三上橋臂開關的第一極與直流母線正極連接，第二極依次與所述第一下橋臂開關、第二下橋臂開關以及第三下橋臂開關的第一極相連于第一節點、第二節點和第三節點，所述第一下橋臂開關、第二下橋臂開關以及第三下橋臂開關的第二極與直流母線負極連接；

所述三次諧波注入電路包括：

第一雙向開關、第二雙向開關、第三雙向開關、第一電感和第四橋臂；

其中，所述第一雙向開關、第二雙向開關、第三雙向開關的第一極分別與三個濾波電感相連于所述第一節點、第二節點和第三節點，所述第一雙向開關、第二雙向開關、第三雙向開關的第二極與所述第一電感的一端相連于第四節點，所述第一電感的另一端與所述第四橋臂連接；

所述第四橋臂包括：

第一有源開關和第二有源開關，所述第一有源開關的第一極與所述直流母線正極連接，所述第二有源開關的第二極與所述直流母線負極連接，所述第一有源開關的第二極與第二有源開關的第一極相連；

所述逆變級電路包括：第五橋臂、第六橋臂、第七橋臂、以及第四雙向開關、第五雙向開關和第六雙向開關；

其中，所述第五橋臂，包括第五上橋臂開關和第五下橋臂開關；

所述第六橋臂，包括第六上橋臂開關和第六下橋臂開關；

所述第七橋臂，包括第七上橋臂開關和第七下橋臂開關；

所述第五上橋臂開關、第六上橋臂開關、第七上橋臂開關的第一極與所述直流母線正極連接，第二極分別與所述第五下橋臂開關、第六下橋臂開關、第七下橋臂開關的第一極相連于第五節點、第六節點和第七節點；所述第五下橋臂開關、第六下橋臂開關和第七下橋臂開關的第二極與直流母線負極連接；

所述第四雙向開關、第五雙向開關和第六雙向開關的第二極分別與負載的三個漏感相連于所述第五節點、第六節點和第七節點；

所述濾波電容包括：

第一濾波電容，第一極與直流母線負極連接；

第二濾波電容，第一極與所述第一雙向開關、第二雙向開關、第三雙向開關的第二極相連于所述第四節點；

第三濾波電容的第一極與直流母線正極連接；

所述第一濾波電容、第二濾波電容和第三濾波電容的第二極與所述第四雙向開關、第五雙向開關和第六雙向開關的第一極相連于三電平電壓型逆變器的中點。

2.如權利要求1所述的T型結構的三電平有源三次諧波注入矩陣變換器，其特征在于，所述濾波電感包括第一濾波電感、第二濾波電感和第三濾波電感，所述第一濾波電感、第二濾波電感和第三濾波電感分別串聯在所述三相輸入電源上。