[發明專利]混合有源三次諧波注入矩陣變換器的注入電流控制裝置

有效

• 申請號: 202110856660.X
• 申請日: 2021-07-28
• 公開（公告）號: CN113381621B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 陸程佳;周波;常青云
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M7/5387;H02M1/42
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 過顧佳;聶啟新

1.一種混合有源三次諧波注入矩陣變換器的注入電流控制裝置，所述混合有源三次諧波注入矩陣變換器包括三相交流電源、電壓選擇器、電流型逆變器和三相交流負載，所述三相交流電源連接在所述電壓選擇器的三相輸入端，所述電壓選擇器的最大相x端連接所述電流型逆變器的第一直流端p，所述電壓選擇器的最小相z端連接所述電流型逆變器的第二直流端n，所述三相交流負載連接所述電流型逆變器的交流輸出端；其特征在于，所述注入電流控制裝置包括有功分量注入電路和無功分量控制電路：

所述有功分量注入電路跨接在所述電壓選擇器的x端和z端之間并連接所述電壓選擇器的y橋臂端，所述無功分量控制電路包括無功分量控制橋臂和路徑選擇電路，所述無功分量控制橋臂跨接在所述電壓選擇器的x端和z端之間并通過所述路徑選擇電路連接所述電壓選擇器的y橋臂端；

所述混合有源三次諧波注入矩陣變換器在非單位功率因數運行時，按照注入電流的有功分量控制所述有功分量注入電路，按照注入電流的無功分量的絕對值控制所述無功分量控制橋臂、并按照無功分量的正負情況控制所述路徑選擇電路形成相應的無功分量的流通路徑。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述路徑選擇電路包括無功分量濾波電感L_q和四個控制開關Q₁、Q₂、Q₃、Q₄，所述無功分量濾波電感L_q的第一端連接控制開關Q₂和控制開關Q₃，所述無功分量濾波電感L_q的第二端連接控制開關Q₁和控制開關Q₄，控制開關Q₂的另一端與控制開關Q₁的另一端相連并連接至所述無功分量控制橋臂，控制開關Q₃的另一端與控制開關Q₄的另一端相連并連接至所述電壓選擇器的y橋臂端；通過控制四個控制開關Q₁、Q₂、Q₃、Q₄的導通狀態調整無功分量的流通路徑。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，當注入電流的無功分量為正時，Q₁和Q₃導通、Q₂和Q₄關斷；當注入電流的無功分量為負時，Q₁和Q₃關斷、Q₂和Q₄導通。

4.根據權利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述路徑選擇電路中的四個控制開關Q₁、Q₂、Q₃、Q₄均由不含反并二極管的全控型器件實現，Q₁的發射極用于連接所述無功分量濾波電感L_q、集電極用于連接所述無功分量控制橋臂，Q₂的發射極用于連接所述無功分量控制橋臂、集電極用于連接所述無功分量濾波電感L_q，Q₃的發射極用于連接所述電壓選擇器的y橋臂端、集電極用于連接所述無功分量濾波電感L_q，Q₄的發射極用于連接所述無功分量濾波電感L_q、集電極用于連接所述電壓選擇器的y橋臂端。

5.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述無功分量控制橋臂包括無功上橋臂開關S_yqp和無功下橋臂開關S_yqn，S_yqp和S_yqn均由含反并二極管的全控型器件實現，所述無功上橋臂開關S_yqp的集電極連接所述電壓選擇器的x端、發射極連接所述無功下橋臂開關S_yqn的集電極，所述無功下橋臂開關S_yqn的發射極連接所述電壓選擇器的z端，所述無功分量控制橋臂通過S_yqp和S_yqn的公共端連接所述路徑選擇電路。