[發明專利]一種無變壓器的三相逆變電路

有效

• 申請號: 201811277396.9
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109194177B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 盛晨媛;張長安;張士化;杜剛
• 申請（專利權）人: 河南許芯變頻技術研究院有限公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/12
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;鄧玉婷

本發明公開了一種無變壓器的三相逆變電路，包括：三相逆變單元，其包括并聯連接的第一至三逆變橋臂；第一至第三直流輸入部,分別包括連接至第一至第三逆變橋臂的第一至第三直流電壓轉換單元，第一至第三直流電壓轉換單元的輸入端連接到直流電源；以及濾波單元，其輸入端連接至三相逆變單元的輸出端，濾波單元的輸出端連接到負載，其中，第一至第三直流輸入部的負極和三相逆變單元的負極共地連接。通過本發明的三相逆變電路，能夠提高帶載能力，并且能夠響應快速、高效地驅動三相不平衡負載。

技術領域

本發明涉及電路領域，特別涉及一種無變壓器的三相逆變電路。

背景技術

三相逆變電路是工業領域廣泛使用的電路裝置，其能夠將直流電轉換為交流電輸出給以交流電驅動的電機等負載。

圖1和2示出了目前三相逆變電路常用的三相橋臂(即U相、V相和W相)拓撲結構，在每相橋臂上串聯連接有兩個功率單元，每個功率單元由并聯連接的開關元件和續流二極管構成。

如圖1所示的三相逆變電路是采用先對直流電源E進行升壓(DC/DC)后進行三相逆變的方案，該電路結構適用于中小功率負載，并具有體積小、重量輕且成本低的特點。如圖2所示的三相逆變電路是采用先對直流電源E進行三相逆變后再進行變壓/升壓的方案，該電路結構適用于中大功率負載，并具有體積較大、成本較高的特點。

在實際使用中，由于用電設備的功率要求不同，分別連接到逆變電路的三相輸出電壓V_A、V_B和V_C處可能出現負載功率不平衡的情況，對此，圖1和圖2所示的逆變電路均通過分別調節U、V和W三相橋臂的調制度來實現對三相輸出電壓V_A、V_B和V_C處的負載功率一致性的控制。

此外，專利文獻201110155582.7公開了一種采用下垂控制策略的STATCOM控制系統，其電路結構包括依次電連接的直流側電容、三相逆變橋、LC濾波器、三相開關K、耦合變壓器T、電網、負載、有功無功功率計算器、下垂控制器和PWM發生器，其中PWM發生器向三相逆變橋輸出SPWM信號。其采用的控制方法包括實時從負載采集三相電壓和電流信號、從電網采集電網電壓實時頻率、從直流側電容采集直流側電容電壓后，計算有功功率和無功功率參考值、頻率參考值、電壓調制幅值參考值和相位參考值，從而計算電壓調制信號，并重復上述過程直到輸出負載所需的無功功率并穩定直流側電容電壓。

發明人在做出本發明的過程中，發現上述逆變電路的控制方法均較為復雜，且適用面較小。

發明內容

有鑒于此，本發明提出的無變壓器的三相逆變電路在結構上進行了改進，以簡化三相逆變電路的控制方法，并提高帶載能力。

為此，本發明提出了一種無變壓器的三相逆變電路,包括：

三相逆變單元，其包括并聯連接的第一逆變橋臂、第二逆變橋臂和第三逆變橋臂；

第一直流輸入部,其包括第一直流電壓轉換單元,所述第一直流電壓轉換單元的輸入端連接到直流電源且其輸出端連接到所述第一逆變橋臂；

第二直流輸入部，其包括第二直流電壓轉換單元,所述第二直流電壓轉換單元的輸入端連接到直流電源且其輸出端連接到所述第二逆變橋臂；

第三直流輸入部,其包括第三直流電壓轉換單元,所述第三直流電壓轉換單元的輸入端連接到直流電源且其輸出端連接到所述第三逆變橋臂；以及

濾波單元，其輸入端連接至所述三相逆變單元的輸出端，所述濾波單元的輸出端連接到負載，

其中，所述第一直流輸入部、第二直流輸入部以及第三直流輸入部的負極和所述三相逆變單元的負極共地連接。

作為優選，所述濾波單元包括：