[發明專利]十二相三電平H橋直流側級聯推進變頻器及電容電壓均衡控制方法

有效

• 申請號: 202110292675.8
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113193777B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 馬偉明;胡亮燈;肖飛;辛子越;艾勝;任強;樓徐杰;蔣林飛;劉憲;熊又星
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: H02M7/487
• 分類號: H02M7/487
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 馬輝;張繼巍

1.一種十二相三電平H橋直流側級聯推進變頻器的電容電壓均衡控制方法，所述十二相三電平H橋直流側級聯推進變頻器由兩個六相三電平H橋推進變頻器直流側級聯而成，級聯上端推進變頻器在直流輸入正級設置止逆二極管，級聯下端推進變頻器在直流輸入負級設置止逆二極管；其特征在于：十二相三電平H橋直流側級聯推進變頻器的直流側并聯有相互串聯的電容C₁和電容C₂，且C₁＝C₂＝C；所述控制方法通過注入零序電壓m_Z調節中點電壓，零序電壓m_Z與電容C1與電容C2的壓差調節量Δu'的關系式為：

其中，s為拉氏變換的微分算子，C為電容容值，sign(·)為符號函數，u_dc為直流支撐電容電壓即電容C1與電容C2的電壓之和，m_a*為調制參考電壓，i_a為負載電流；

且注入零序電壓m_Z后，零序電壓m_Z與調質參考電壓之和不大于直流支撐電容電壓絕對值，即不增加開關次數，零序電壓m_Z絕對值不大于調制參考電壓絕對值，即

2.根據權利要求1所述十二相三電平H橋直流側級聯推進變頻器的電容電壓均衡控制方法，其特征在于：所述控制方法具體過程為：

所述電容電壓均衡控制包括轉速調節器、電流調節器、三電平H橋內部中點電位調節器和三電平上下H橋間電容均衡調節器，具體控制方法如下：

轉速調節器采用轉速閉環比例-積分調節器控制：參考轉速與反饋轉速形成轉速誤差，經過轉速PI調節器調節及轉矩電流系數換算獲取轉矩電流參考指令；

電流調節器包括勵磁電流調節器、轉矩電流調節器和零序電流調節器；經過勵磁電流調節器、轉矩電流調節器和零序電流調節器閉環調控，形成對應的勵磁電壓、轉矩電壓和零序電壓參考，經過park反變換后，形成每相H橋拓撲調制參考電壓；

三電平上下H橋間電容均衡調節器將上下三電平H橋拓撲電容電壓信號經PI調節器、函數變換、輸出限幅，生成上下H橋間轉速電流調節器所需的轉矩電流參考信號，通過調整上下三電平H橋轉矩參考，間接調整上下三電平H橋負載，從而實現上下三電平H橋直流電容電壓調節；

三電平H橋內部中點電位調節器將每個H橋拓撲反饋的負載電流信號、調制參考電壓、變頻器上下直流支撐電容電壓經PI調節器、函數變換、輸出限幅，生成中點電位調節所需的零序電壓。