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专利号: 201811050608X
申请人: 东北电力大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于载波PWM的双输出双级矩阵变换器调制方法,包括整流级和逆变级。所述整流级是由六个双向功率开关组成的三相整流电路,所述逆变级是由九个功率开关组成的两组三相逆变电路,可称为逆变级1以及逆变级2,其特征在于:对于所述的整流级,将输入相电压划分成六个扇区,在每个扇区内选择两个最大且极性为正的线电压来合成输出的直流电压,使输出中不含零电压,计算相应的占空比;

对于所述的逆变级,逆变级1是由上面三个功率开关和中间三个功率开关组成;逆变级

2是由下面三个功率开关和中间三个功率开关组成,两组逆变级共用中间三个功率开关;分别对两组逆变级使用空间矢量调制,计算出相应的占空比;

为了获得三相对称的输入电流和输出电压,应该对整流级和逆变级的功率开关状态进行有效优化组合,然后依据整流级和逆变级的调制过程,画出优化后的开关调制顺序图,分别计算出整流级六个双向功率开关的调制信号和逆变级九个功率开关的调制信号,并与设定的同一个三角载波信号比较,得到整流级双向功率开关的驱动信号,进而得到直流侧电压;然后再利用逆变级九个功率开关的调制信号与设定好的三角载波信号相比较,得到逆变级功率开关的驱动信号;在直流侧电压的基础上进行三相逆变,得到期望的两组三相交流输出电压。

2.根据权利要求1所述的基于载波PWM的双输出双级矩阵变换器调制方法,其特征在于:所述三角载波信号幅值从-Ui到Ui变化,其载波周期与调制周期相同。

3.根据权利要求1所述的基于载波PWM的双输出双级矩阵变换器调制方法,其特征在于,所述整流级六个双向功率开关的调制信号分别为:当uw>0时,

uwp=Ui;uxp=-Ui;uyp=-Ui

当uw<0时,

uwn=Ui;uxn=-Ui;uyn=-Ui

其中,w,x,y∈{a,b,c}uwp、uxp、uyp、uwn、uxn、uyn为整流级六个双向功率开关的调制信号;

w为三相输入中绝对值最大相,x和y为另外两相;当uw>0时,x、y两相下桥臂开关脉冲信号互补,uw<0时,x、y两相上桥臂开关脉冲信号互补。

4.根据权利要求1所述的基于载波PWM的双输出双级矩阵变换器调制方法,其特征在于,所述逆变级九个功率开关的调制信号为:其中,uXU1和uXU2为逆变级X相的上桥臂开关调制波信号;uXL1和uXL2为逆变级X相的下桥臂开关调制波信号;uX1为逆变级1输出X相的相电压;uX2为逆变级2输出X相的相电压;X∈{A,B,C},dx和dy为合成直流电压的两个输入线电压的占空比,计算公式为:为整流级输出的直流电压平均值,计算公式为:

其中,Ui为输入相电压幅值,

uoffset1、uoffset2为偏置电压,计算公式为:

其中,umax1=max(uA1,uB1,uC1),umin1=min(uA1,uB1,uC1),umax2=max(uA2,uB2,uC2),umin2=min(uA2,uB2,uC2)。