[發(fā)明專利]一種模塊化多電平四象限變頻器及其控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910044520.5
• 申請(qǐng)日: 2019-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN109474187A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李彬彬;周少澤;王景坤;王冠;徐殿國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M5/458
• 分類號(hào): H02M5/458;H02J3/36
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 高倩

1.一種模塊化多電平四象限變頻器，所述變頻器包括網(wǎng)側(cè)模塊化多電平換流器和機(jī)側(cè)模塊化多電平換流器，其特征在于，所述變頻器還包括雙向開關(guān)，所述雙向開關(guān)包括正向開關(guān)和反向開關(guān)；正向開關(guān)和反向開關(guān)分別串聯(lián)在網(wǎng)側(cè)模塊化多電平換流器和機(jī)側(cè)模塊化多電平換流器之間的直流母線上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化多電平四象限變頻器，其特征在于，所述正向開關(guān)采用全控型電力電子器件，則反向開關(guān)采用半控型電力電子器件或不可控器件；

或者：所述正向開關(guān)采用半控型電力電子器件，則反向開關(guān)采用全控型電力電子器件或半控型電力電子器件或不可控器件。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模塊化多電平四象限變頻器，其特征在于，所述正向開關(guān)和反向開關(guān)各采用多個(gè)器件串聯(lián)而成，正向開關(guān)和反向開關(guān)中串聯(lián)的器件數(shù)量相同。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模塊化多電平四象限變頻器，其特征在于，正向開關(guān)串聯(lián)在直流母線的正母線上或負(fù)母線上；反向開關(guān)串聯(lián)在直流母線的正母線上或負(fù)母線上；

當(dāng)正向開關(guān)和反向開關(guān)同時(shí)串聯(lián)在正母線或負(fù)母線上時(shí)，正向開關(guān)和反向開關(guān)并聯(lián)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模塊化多電平四象限變頻器，其特征在于，網(wǎng)側(cè)模塊化多電平換流器包括三相電路，每一相包括上下兩個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂由N個(gè)子模塊和一個(gè)電感器L串聯(lián)構(gòu)成，每個(gè)子模塊均為半橋結(jié)構(gòu)；

機(jī)側(cè)模塊化多電平換流器與網(wǎng)側(cè)模塊化多電平換流器結(jié)構(gòu)相同。

6.權(quán)利要求1至5任一所述模塊化多電平四象限變頻器的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

當(dāng)電機(jī)工作在電動(dòng)機(jī)狀態(tài)時(shí)，正向開關(guān)工作，反向開關(guān)始終斷開，且當(dāng)i_dc＝I_dc時(shí)，正向開關(guān)導(dǎo)通；當(dāng)i_dc＝0時(shí)，正向開關(guān)斷開；i_dc表示直流母線電流，I_dc表示額定功率下、占空比為1時(shí)的直流電流i_dc的幅值；

當(dāng)電機(jī)工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài)時(shí)，反向開關(guān)工作，正向開關(guān)始終斷開，且當(dāng)i_dc＝-I_dc時(shí)，反向開關(guān)導(dǎo)通；當(dāng)i_dc＝0時(shí)，反向開關(guān)斷開。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于，正向開關(guān)/反向開關(guān)的關(guān)斷與導(dǎo)通通過(guò)控制機(jī)側(cè)模塊化多電平換流器的直流側(cè)輸出電壓u_dcm實(shí)現(xiàn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述方法還包括：

在正向開關(guān)和反向開關(guān)均斷開時(shí)，將機(jī)側(cè)模塊化多電平換流器的直流側(cè)輸出電壓u_dcm降低至2U_m，U_m表示電機(jī)定子電壓u_m的幅值。