欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2020112471951
申请人: 燕山大学
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种变压器隔离型三模块AC-AC矩阵变换器,其电路拓扑包括输入电源、输入滤波器、双向开关组、三相负载,其特征在于:所述输入电源采用三相电源,负载为星型三相负载的连接形式,变压器为三相四绕组变压器,输入滤波器为三组三相L型滤波器,双向开关子模块为三相AC/单相AC矩阵变换电路;

输入电源为三相电网电压ua、ub、uc,三相电网电压ua、ub、uc采用星型连接形式,三相电网电压ua、ub、uc与三相四绕组变压器原边相连接;

变压器为四绕组变压器由原边Tp与副边TsA、TsB、TsC组成,原、副边均采用三角型连接,四绕组变压器的副边TsA、TsB、TsC分别与三组三相L型滤波器输入端相连接;

所述输入滤波器包括由电感La.A、Lb.A、Lc.A组成子模块A的三相滤波器,由电感La.B、Lb.B、Lc.B组成子模块B的三相滤波器,电由感La.C、Lb.C、Lc.C组成子模块C的三相滤波器;

副边TsA输出端分别与电感La.A、Lb.A、Lc.A相连接,副边TsB输出端分别与电感La.B、Lb.B、Lc.B相连接,副边TsC输出端分别与电感La.C、Lb.C、Lc.C相连接;

双向开关子模块采用三相AC/单相AC矩阵变换拓扑,子模块A是由背靠背连接的Sap1.A和San4.A、背靠背连接的Sap3.A和San6.A、背靠背连接的Sap5.A和San2.A、背靠背连接的Sap4.A和San1.A、背靠背连接的Sap6.A和San3.A、背靠背连接的Sap2.A和San5.A6对双向开关构成;子模块B是由背靠背连接的Sap1.B和San4.B、背靠背连接的Sap3.B和San6.B、背靠背连接的Sap5.B和San2.B、背靠背连接的Sap4.B和San1.B、背靠背连接的Sap6.B和San3.B、背靠背连接的Sap2.B和San5.B6对双向开关构成;

子模块C是由背靠背连接的Sap1.C和San4.C、背靠背连接的Sap3.C和San6.C、背靠背连接的Sap5.C和San2.C、背靠背连接的Sap4.C和San1.C、背靠背连接的Sap6.C和San3.C、背靠背连接的Sap2.C和San5.C6对双向开关管构成;

单向开关管San4.A、Sap4.A的漏极连接在一起、单向开关管San6.A、Sap6.A的漏极连接在一起、单向开关管San2.A、Sap2.A的漏极连接在一起,上述漏极连接点分别与子模块A的三相L型滤波器的输出端连接;单向开关管San4.B、Sap4.B的漏极连接在一起、单向开关管San6.B、Sap6.B的漏极连接在一起、单向开关管San2.B、Sap2.B的漏极连接在一起,上述漏极连接点分别与子模块B三相L型滤波器的输出端连接;单向开关管San4.C、Sap4.C的漏极连接在一起、单向开关管San6.C、Sap6.C的漏极连接在一起、单向开关管San2.C、Sap2.C的漏极连接在一起,上述漏极连接点分别与子模块C三相L型滤波器的输出端连接;

单向开关管San1.A、San3.A、San5.A、San1.B、San3.B、San5.B、San1.C、San3.C、San5.C漏极连接在一起作为中性线;单向开关管Sap1.A、Sap3.A、Sap5.A漏极连接在一起、单向开关管Sap1.B、Sap3.B、Sap5.B漏极连接在一起、单向开关管Sap1.C、Sap3.C、Sap5.C漏极连接在一起,上述漏极连接点分别和星型连接的三相负载R1、R2、R3连接。

2.一种变压器隔离型三模块AC-AC矩阵变换器的调制方法,其特征在于:通过SVM调制方法获得6路基础调制信号,通过三组正弦信号和0比较获得3对电压极性选择信号,对6路基础调制信号和3对电压极性选择信号进行组合逻辑运算,得到各子模块开关管的驱动信号。

3.根据权利要求2所述的一种变压器隔离型三模块AC-AC矩阵变换器的调制方法,其特征在于:其步骤包括:

步骤1,通过电压型6扇区划分的SVM调制方法获得的SVM1~SVM6的6路开关管驱动信号,将此6路信号作为基础调制信号;

步骤2,将彼此有120°相位差的三路正弦信号分别与0做比较,得到有120°相位差的占空比为0.5的3对极性选择信号H、L;

步骤3,对基础调制信号SVM1~SVM6和极性选择信号H、L进行组合逻辑运算,最终获得

18个双向开关管的驱动信号。

4.根据权利要求3所述的一种变压器隔离型三模块AC-AC矩阵变换器的调制方法,其特征在于:在步骤1中参考输入三相电压相邻的两个自然换相点将输入三相电压空间划分为6个S型电压区域;在两相静止坐标系中,8个空间基本电压矢量将电压空间划分为6扇区,每个扇区中的电压矢量由该扇区两个基本有效矢量和零矢量合成;6扇区电压型SVM调制通过扇区划分、扇区判断、矢量作用时间计算、矢量合成顺序选择最终得到6路SVM信号。

5.根据权利要求4所述的一种变压器隔离型三模块AC-AC矩阵变换器的调制方法,其特征在于:在步骤2中,将彼此有120°相位差的三路正弦信号分别与0做比较,正弦信号大于0时,正极性选择信号H为逻辑“1”,负极性选择信号L为逻辑“0”;正弦信号小于0时,正极性选择信号H为逻辑“0”,负极性选择信号为逻辑“1”,得到彼此有120°相位差的占空比为0.5的3对极性选择信号H、L。

6.根据权利要求5所述的一种变压器隔离型三模块AC-AC矩阵变换器的调制方法,其特征在于:将步骤2得到彼此有120°相位差的占空比为0.5的3对极性选择信号H、L与步骤1中得到6路SVM信号组合逻辑运算,将6路SVM信号分别和三个负极性选择信号L进行“或”组合逻辑运算分别得到各子模块正组驱动信号,包括Sap1.A、Sap3.A、Sap5.A、Sap4.A、Sap6.A、Sap2.A、Sap1.B、Sap3.B、Sap5.B、Sap4.B、Sap6.B、Sap2.B、Sap1.C、Sap3.C、Sap5.C、Sap4.C、Sap6.C、Sap2.C,将6路SVM信号分别和三个正极性选择信号H进行“或”组合逻辑运算得到各子模块负组驱动信号,包括San4.A、San6.A、San2.A、San1.A、San3.A、San5.A、San4.B、San6.B、San2.B、San1.B、San3.B、San5.B、San4.C、San6.C、San2.C、San1.C、San3.C、San5.C。

7.根据权利要求6所述的一种变压器隔离型三模块AC-AC矩阵变换器的调制方法,其特征在于:通过极性选择逻辑运算,将双向开关管逻辑分解为单向可控的开关管,各子模块每一组逻辑分解为输出正电压、输出负电压两组普通三相全桥电路;逻辑分解各子模块拓扑结构,得到由单向开关管Sap1.A、Sap3.A、Sap5.A、Sap4.A、Sap6.A、Sap2.A构成的A组正组三相全桥电路;得到由单向开关管Sap1.B、Sap3.B、Sap5.B、Sap4.B、Sap6.B、Sap2.B构成的B组正组三相全桥电路;

得到由单向开关管Sap1.C、Sap3.C、Sap5.C、Sap4.C、Sap6.C、Sap2.C构成的C组正组三相全桥电路;得到由单向开关管San4.A、San6.A、San2.A、San1.A、San3.A、San5.A构成的A组负组三相全桥电路;得到由单向开关管San4.B、San6.B、San2.B、San1.B、San3.B、San5.B构成的B组负组三相全桥电路;得到由单向开关管San4.C、San6.C、San2.C、San1.C、San3.C、San5.C构成的C组负组三相全桥电路;每一组均含有输入电源为三相电网电压ua、ub、uc,四绕组变压器的三个副边,输入三相L型滤波器以及三相星型负载R1、R2、R3。

8.根据权利要求7所述的一种变压器隔离型三模块AC-AC矩阵变换器的调制方法,其特征在于:所述的一种变压器隔离型三模块AC-AC矩阵变换器各组的正组三相全桥电路工作时,负组三相全桥的开关管全部开通,3对互补信号中的正极性选择信号H为高电平,负极性选择信号L为低电平;一种变压器隔离型三模块AC-AC矩阵变换器各组的负组三相全桥电路工作时,正组三相全桥的开关管全部开通,3对互补信号中的正极性选择信号H为低电平,负极性选择信号L为高电平。