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专利号: 2019105797041
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:

1.一种三相二极管钳位型三电平双输出逆变器的拓扑结构,其特征在于:它包括:输入端的直流侧接入电容CU和CL,6个开关模块A1~A6,6个开关模块B1~B6,6个开关模块C1~C6,2个开关模块O1~O2,4个钳位二极管DA7~DA10,4个钳位二极管DB7~DB10,4个钳位二极管DC7~DC10;逆变级1和逆变级2作为输出端所带的两组三相负载分别为ZA1、ZB1、ZC1和ZA2、ZB2、ZC2;

由一个绝缘栅双极晶体管与一个反并联的二极管组成一个开关模块;所述一个开关模块的二极管的阳极与绝缘栅双极晶体管的发射极相连,二极管的阴极与绝缘栅双极晶体管的集电极相连;将一个开关模块的绝缘栅双极晶体管的发射极定义为开关模块的发射极,绝缘栅双极晶体管的集电极定义为开关模块的集电极,开关模块用符号Xk表示,开关模块中的绝缘栅双极晶体管用符号SXk表示,二极管用符号DXk表示,符号SXk和符号DXk的下标符号Xk表示其所在的开关模块,其中,当X∈{A,B,C}时,k∈{1,2,3,4,5,6},当X∈{O}时,k∈{1,

2};

钳位二极管用符号DXk表示,其中X∈{A,B,C},k∈{7,8,9,10};

直流侧接入两个带有电压源性质的电容,分别称为电容CU和CL,电容CU的正极与直流母线正极端P相连接,电容CU的负极与电容CL的正极相连,该连接点定义为直流中性点O,其电位为0,电容CL的负极与直流母线负极端N相连接,正极端P与负极端N之间的电压为Ud,正极端P与中性点O之间的电压为 中性点O与负极端的电压为所述开关模块A1的集电极与直流母线正极端P相连,开关模块A1的发射极与开关模块A2的集电极相连,开关模块A2的发射极与开关模块A3的集电极相连,开关模块A3的发射极与开关模块A4的集电极相连,开关模块A4的发射极与开关模块A5的集电极相连,开关模块A5的发射极与开关模块A6的集电极相连,开关模块A6的发射极与直流母线负极端N相连;钳位二极管DA7的阴极接在开关模块A1和A2的连接点,钳位二极管DA7的阳极连接钳位二极管DA8的阴极,钳位二极管DA8的阳极连接钳位二极管DA9的阴极,钳位二极管DA9的阳极连接钳位二极管DA10的阴极,钳位二极管DA10的阳极连接在开关模块A5和A6的连接点,钳位二极管DA7与钳位二极管DA8的连接点与开关模块O1的集电极相连,钳位二极管DA8与钳位二极管DA9的连接点与开关模块A3与开关模块A4的连接点相连接,钳位二极管DA9与钳位二极管DA10的连接点与开关模块O2的发射极相连接构成A相桥臂;

开关模块B1的集电极与直流母线正极端P相连,开关模块B1的发射极与开关模块B2的集电极相连,开关模块B2的发射极与开关模块B3的集电极相连,开关模块B3的发射极与开关模块B4的集电极相连,开关模块B4的发射极与开关模块B5的集电极相连,开关模块B5的发射极与开关模块B6的集电极相连,开关模块B6的发射极与直流母线负极端N相连;钳位二极管DB7的阴极接在开关模块B1和B2的连接点,钳位二极管DB7的阳极连接钳位二极管DB8的阴极,钳位二极管DB8的阳极连接钳位二极管DB9的阴极,钳位二极管DB9的阳极连接钳位二极管DB10的阴极,钳位二极管DB10的阳极连接在开关模块B5和B6的连接点,钳位二极管DB7与钳位二极管DB8的连接点与开关模块O1的集电极相连,钳位二极管DB8与钳位二极管DB9的连接点与开关模块B3与开关模块B4的连接点相连接,钳位二极管DB9与钳位二极管DB10的连接点与开关模块O2的发射极相连接构成B相桥臂;

开关模块C1的集电极与直流母线正极端P相连,开关模块C1的发射极与开关模块C2的集电极相连,开关模块C2的发射极与开关模块C3的集电极相连,开关模块C3的发射极与开关模块C4的集电极相连,开关模块C4的发射极与开关模块C5的集电极相连,开关模块C5的发射极与开关模块C6的集电极相连,开关模块C6的发射极与直流母线负极端N相连;钳位二极管DC7的阴极接在开关模块C1和C2的连接点,钳位二极管DC7的阳极连接钳位二极管DC8的阴极,钳位二极管DC8的阳极连接钳位二极管DC9的阴极,钳位二极管DC9的阳极连接钳位二极管DC10的阴极,钳位二极管DC10的阳极连接在开关模块C5和C6的连接点,钳位二极管DC7与钳位二极管DC8的连接点与开关模块O1的集电极相连,钳位二极管DC8与钳位二极管DC9的连接点与开关模块C3与开关模块C4的连接点相连接,钳位二极管DC9与钳位二极管DC10的连接点与开关模块O2的发射极相连接构成C相桥臂;

开关模块O1的发射极、开关模块O2的集电极均与直流侧中性点O相连;

将逆变器的两组输出定义为逆变级1和逆变级2,所带的两组三相负载分别为ZA1、ZB1、ZC1和ZA2、ZB2、ZC2;

在开关模块A2和A3的连接点接入负载ZA1,在开关模块B2和B3的连接点接入负载ZB1,在开关模块C2和C3的连接点接入负载ZC1;

在开关模块A4和A5的连接点接入负载ZA2,在开关模块B4和B5的连接点接入负载ZB2,在开关模块C4和C5的连接点接入负载ZC2。