三相逆變器的輸出控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了三相逆變器的輸出控制方法，包括三環(huán)并聯(lián)控制方法，其特征在于：還包括如下控制步驟：對三相逆變器三相輸出電壓進(jìn)行正序分量提取處理，得到正序分量輸出；將所得到的正序分量輸出的值減去三相逆變器三相輸出電壓的值，得到的差值為與該三相逆變器三相輸出電壓的逆序分量和零序分量之和相位相反的值；對具有所述差值的正序分量經(jīng)控制器處理，得到的信號通過脈寬計(jì)算，得到PWM輸出，把此PWM輸出與三環(huán)并聯(lián)控制所產(chǎn)生的PWM驅(qū)動輸出相加，得到對該三相逆變器的三相輸出電壓的相位對稱度進(jìn)行校準(zhǔn)的PWM驅(qū)動輸出。本發(fā)明能提高三相逆變器輸出三相電壓的相位(波形)對稱度。
【專利說明】三相逆變器的輸出控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及三相逆變器的輸出控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]高速、可控大功率器件的發(fā)展及高速數(shù)字芯片的出現(xiàn)，為高性能的逆變器的研發(fā)提供了必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。逆變器是一種把直流電源轉(zhuǎn)換成交流電源的功率變換裝置，在國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，如山?3、光伏并網(wǎng)逆變器、風(fēng)機(jī)專用功率變換器、交流電機(jī)的變頻調(diào)速裝置等。三相逆變器主要用于功率需求比較大的設(shè)備，目前，很多高精度的設(shè)備都需要高性能的逆變器供應(yīng)能量。
[0003]一般高性能的逆變器的指標(biāo)主要有以下幾項(xiàng):1、波形失真度；2、抗負(fù)載擾動能力；3、帶非線性負(fù)載的能力；4、輸出三相電壓的對稱度。
[0004]為達(dá)到以上較好的性能指標(biāo)，如圖1所示，現(xiàn)有的高性能三相逆變器輸出一般采用下述的三環(huán)并聯(lián)控制方法:
[0005](1)、輸出電壓的開環(huán)前饋控制:根據(jù)逆變器主電路提供的直流電壓值，采用脈沖沖量等效原理，計(jì)算出在每個？麗周期三相輸出電壓的瞬時值所對應(yīng)的脈沖寬度
[0006](2)、輸出電壓有效值的閉環(huán)控制:把輸出電壓有效值的給定值與實(shí)際輸出電壓的有效值相比較，所得到的差值經(jīng)調(diào)節(jié)器處理后的輸出乘以同步正弦表，得到對應(yīng)的三相脈沖寬度冊⑵、？112；
[0007](3)、輸出電壓瞬時值的閉環(huán)控制:把輸出電壓瞬時值的給定值與實(shí)際輸出電壓的瞬時值相比較，所得到的差值經(jīng)調(diào)節(jié)器處理后，得到對應(yīng)的三相脈沖寬度？113；
[0008](4)把對應(yīng)相的三個脈沖寬度相加，即得三相逆變器輸出的脈沖寬度？1。、？^、？^，即三環(huán)并聯(lián)控制所產(chǎn)生的？麗驅(qū)動輸出為:
[0009]
[0010]
[0011]
[0012]上述采用三環(huán)并聯(lián)環(huán)節(jié)進(jìn)行？麗輸出控制的方法(三環(huán)并聯(lián)控制方法)具有以下缺陷:
[0013]由于現(xiàn)有三相逆變器的主電路的輸出都帶有IX濾波環(huán)節(jié)，把主電路輸出的？麗波形轉(zhuǎn)化為正弦波；但當(dāng)三相逆變器的負(fù)載不對稱時，由于三相輸出濾波環(huán)節(jié)的參數(shù)的一致性，不對稱的負(fù)載所產(chǎn)生的不對稱的電流，將會在濾波電感上產(chǎn)生不對稱的電壓降落，引起三相逆變器輸出的電壓值及相位的不對稱；其中電壓值的不對稱可以通過輸出電壓的有效值的閉環(huán)控制進(jìn)行校準(zhǔn)，而輸出電壓瞬時值的閉環(huán)控制可以在動態(tài)上對輸出電壓值和相位的不對稱進(jìn)行有限的校準(zhǔn)。但是對于輸出的相位的不對稱，上述的控制方法則難以校準(zhǔn)，當(dāng)負(fù)載嚴(yán)重不對稱時，輸出電壓的相位的不對稱可以超過120?！?。，因此，現(xiàn)有三相逆變器輸出電壓的相位對稱度較差，性能仍有待改善。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供三相逆變器的輸出控制方法，提高三相逆變器輸出三相電壓的相位(波形)對稱度。
[0015]本發(fā)明的目的采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0016]三相逆變器的輸出控制方法，包括三環(huán)并聯(lián)控制方法，還包括如下控制步驟:
[0017]對三相逆變器三相輸出電壓進(jìn)行正序分量提取處理，得到正序分量輸出；
[0018]將所得到的正序分量輸出的值減去三相逆變器三相輸出電壓的值，得到的差值為與該三相逆變器三相輸出電壓的逆序分量和零序分量之和相位相反的值；
[0019]對具有所述差值的正序分量經(jīng)控制器處理，得到的信號通過脈寬計(jì)算，得到PWM輸出，把此PWM輸出與三環(huán)并聯(lián)控制所產(chǎn)生的PWM驅(qū)動輸出相加，得到對該三相逆變器的三相輸出電壓的相位對稱度進(jìn)行校準(zhǔn)的PWM驅(qū)動輸出。
[0020]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于:
[0021]本發(fā)明的主要針對現(xiàn)有的三環(huán)并聯(lián)控制的逆變器給不對稱負(fù)載供電時，會影響輸出三相波形的對稱度，三相波形的不對稱，主要是由逆序和零序分量引起的，本發(fā)明增加的一個控制環(huán)節(jié)，可以減少逆序和零序分量，因此，能改善三相逆變器輸出相位(波形)的不對稱度，更具體地是，本發(fā)明以三相逆變器輸出物理量的逆序及零序分量之和作為控制對象，提高三相逆變器輸出波形的對稱度。
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為三相逆變器現(xiàn)有的三環(huán)并聯(lián)控制方法的流程框圖；
[0024]圖2為本發(fā)明三相逆變器的輸出控制方法的控制總圖；
[0025]圖3為本發(fā)明三相逆變器的輸出控制方法中的“減小逆序和零序分量之和“的控制步驟圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖2?3所示的三相逆變器的輸出控制方法，包括三環(huán)并聯(lián)控制方法，還包括如下控制步驟:
[0027]對三相逆變器三相輸出電壓進(jìn)行正序分量提取處理，得到正序分量輸出；
[0028]將所得到的正序分量輸出的值減去三相逆變器三相輸出電壓的值，得到的差值為與該三相逆變器三相輸出電壓的逆序分量和零序分量之和相位相反的值；
[0029]對具有所述差值的正序分量經(jīng)控制器處理，得到的信號通過脈寬計(jì)算，得到PWM輸出，把此PWM輸出與三環(huán)并聯(lián)控制所產(chǎn)生的PWM驅(qū)動輸出相加，得到對該三相逆變器的三相輸出電壓的相位對稱度進(jìn)行校準(zhǔn)的PWM驅(qū)動輸出。
[0030]根據(jù)三相波形分解理論:任意一組三相正弦波都可分解成正序、逆序和零序分量之和；如果一組三相正弦波的逆序和零序分量等于0，則此三相正弦波為全對稱的三相正弦波。因此，本發(fā)明把三相逆變器輸出的三相正弦波電壓的逆序和零序分量之和提取出來，利用反饋控制原理，減小逆序和零序分量之和，則可提高逆變器的性能指標(biāo)。具體地，本發(fā)明在現(xiàn)有的三環(huán)并聯(lián)控制的方案基礎(chǔ)上，再加上本發(fā)明所述的“減小逆序和零序分量之和“的控制步驟，成為四環(huán)并聯(lián)環(huán)節(jié)，則可提高三相逆變器輸出電壓相位對稱度。
[0031]本發(fā)明可直接應(yīng)用于三相逆變器輸出的三相電壓進(jìn)行控制，達(dá)到改善三相相位(波形)對稱度的目標(biāo)，當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明的控制方法也能應(yīng)用于其他相關(guān)的物理量，如其它功率器件的？麗輸出，如對三相逆變器輸出端濾波電容的電流的控制、對輸出電壓微分后的物理量的控制。
[0032]上述實(shí)施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，不能以此來限定本發(fā)明保護(hù)的范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上所做的任何非實(shí)質(zhì)性的變化及替換均屬于本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.三相逆變器的輸出控制方法，包括三環(huán)并聯(lián)控制方法，其特征在于:還包括如下控制步驟: 對三相逆變器三相輸出電壓進(jìn)行正序分量提取處理，得到正序分量輸出； 將所得到的正序分量輸出的值減去三相逆變器三相輸出電壓的值，得到的差值為與該三相逆變器三相輸出電壓的逆序分量和零序分量之和相位相反的值； 對具有所述差值的正序分量經(jīng)控制器處理，得到的信號通過脈寬計(jì)算，得到PWM輸出，把此PWM輸出與三環(huán)并聯(lián)控制所產(chǎn)生的PWM驅(qū)動輸出相加，得到對該三相逆變器的三相輸出電壓的相位對稱度進(jìn)行校準(zhǔn)的PWM驅(qū)動輸出。
【文檔編號】H02M7/48GK104506062SQ201510014449
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月12日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月12日
【發(fā)明者】羅蜂, 黃敏, 潘世高 申請人:佛山市柏克新能科技股份有限公司