【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于工業(yè)電氣傳動(dòng)，具體涉及一種級(jí)聯(lián)型高壓變頻器中性點(diǎn)偏移的方法。
技術(shù)介紹
1、隨著高壓、大電流、高開(kāi)關(guān)頻率半導(dǎo)體功率器件與微處理器技術(shù)的發(fā)展，電力電子設(shè)備在工業(yè)電氣傳動(dòng)
應(yīng)用日益廣泛，變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速運(yùn)行就是一個(gè)典型代表。在高壓大功率、高可靠性的應(yīng)用場(chǎng)合，由于功率單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器采用的功率單元易于模塊化制造、可互相替代以及通過(guò)增加功率單元數(shù)量提高輸出電壓和容量等優(yōu)點(diǎn)，因此，級(jí)聯(lián)型變頻器被廣泛使用。
2、目前，典型的功率單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器，如圖1所示，電網(wǎng)交流電源施加至移相變壓器一次繞組r相、s相、t相，變壓器將一次繞組電壓降壓、移相后由變壓器二次繞組將交流電源輸入至功率單元a1-a4，b1-b4、c1-c4，功率單元a1、a2、a3、a4的輸出串聯(lián)為作為變頻器輸出電源a相，功率單元b1、b2、b3、b4的輸出串聯(lián)為作為變頻器輸出電源b相、功率單元c1、c2、c3、c4的輸出串聯(lián)為作為變頻器輸出電源c相，連接成星型三相高壓電源供電給電機(jī)。
3、典型的用于級(jí)聯(lián)變頻器的功率單元結(jié)構(gòu)，如圖2所示，功率單元采用半導(dǎo)體功率器件將交流電源輸入整流為直流電源，直流電源連接至濾波電容形成直流母線，直流母線作為逆變電路的直流輸入，通過(guò)控制逆變電路半導(dǎo)體功率器件q1、q2、q3、q4的開(kāi)關(guān)順序形成單相交流電源輸出。主控制器利用調(diào)制信號(hào)和載波信號(hào)比較生成pwm波(脈沖寬度調(diào)制波)，將pwm波送至功率單元控制器，由功率單元控制器驅(qū)動(dòng)逆變電路半導(dǎo)體功率器件q1、q2、q3、q4開(kāi)關(guān)。
4、功率單
5、目前，采用中性點(diǎn)偏移方法，計(jì)算中性點(diǎn)偏移后各相間角度α，β，γ時(shí)，認(rèn)為每個(gè)功率單元直流母線電壓一致，功率單元輸出相電壓幅值一致，進(jìn)行a、b、c三相電壓幅值的計(jì)算。但是，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，由于各功率單元對(duì)應(yīng)二次繞組輸入阻抗、變比存在差異，使各功率單元輸入電壓存在差異，進(jìn)而使各功率單元內(nèi)部直流母線電壓、功率單元輸出相電壓幅值產(chǎn)生差異，尤其在一個(gè)或多個(gè)功率單元故障旁路后，變壓器二次繞組的阻抗發(fā)生變化，各功率單元輸入電壓差異、各功率單元內(nèi)部直流母線電壓差異、功率單元輸出相電壓幅值差異將增加，按上述方法計(jì)算出的中性點(diǎn)偏移后各相間角度α，β，γ，生成調(diào)制波控制功率單元時(shí)，將不能得到平衡的三相線電壓。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種級(jí)聯(lián)型高壓變頻器中性點(diǎn)偏移的方法，該方法適用于級(jí)聯(lián)型高壓變頻器功率單元故障旁路處理，能夠有效解決中性點(diǎn)偏移后三相輸出線電壓不平衡的問(wèn)題。
2、實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)目的的技術(shù)方案：
3、一種級(jí)聯(lián)型高壓變頻器中性點(diǎn)偏移的方法，所述方法包括：功率單元發(fā)生故障后，根據(jù)各相電壓幅值計(jì)算各功率單元直流母線電壓差異的中性點(diǎn)偏移后各相電壓的偏移角度，主控制器根據(jù)各相電壓的偏移角度生成各相調(diào)制波信號(hào)，主控制器利用調(diào)制波信號(hào)與三角載波信號(hào)比較通過(guò)脈沖寬度方法產(chǎn)生pwm波，并將pwm波信號(hào)送至功率單元控制板，功率單元控制板驅(qū)動(dòng)逆變電路半導(dǎo)體功率器件開(kāi)關(guān)產(chǎn)生所需輸出電壓。
4、各相調(diào)制波信號(hào)的計(jì)算公式為：
5、uaref＝k*cos(theta-ai)
6、ubref＝k*cos(theta+4π/3+bi)
7、ucref＝k*cos(theta+2π/3+ci)
8、其中，
9、uaref：a相調(diào)制波信號(hào)，
10、ubref：b相調(diào)制波信號(hào)，
11、ucref：c相調(diào)制波信號(hào)，
12、theta：調(diào)制波信號(hào)uaref的當(dāng)前相角，
13、k：當(dāng)前調(diào)制波峰值，
14、ai：中性點(diǎn)偏移后a相電壓o′a滯后于中性點(diǎn)偏移前a相電壓oa的偏移角度，
15、bi：中性點(diǎn)偏移后b相電壓o′b超前于中性點(diǎn)偏移前b相電壓ob的偏移角度，
16、ci：中性點(diǎn)偏移后c相電壓o′c超前于中性點(diǎn)偏移前c相電壓oc的偏移角度。
17、各功率單元直流母線電壓差異的中性點(diǎn)偏移后各相電壓的偏移角度的計(jì)算公式為：
18、
19、其中，
20、ai：中性點(diǎn)偏移后a相電壓o′a滯后于中性點(diǎn)偏移前a相電壓oa的偏移角度，
21、bi：中性點(diǎn)偏移后b相電壓o′b超前于中性點(diǎn)偏移前b相電壓ob的偏移角度，
22、ci：中性點(diǎn)偏移后c相電壓o′c超前于中性點(diǎn)偏移前c相電壓oc的偏移角度，
23、aj：中性點(diǎn)偏移后a相相電壓o′a和ac間夾角，
24、bj：中性點(diǎn)偏移后b相相電壓o′b和bc間夾角，
25、cj：中性點(diǎn)偏移后c相相電壓o′c和ac間夾角，
26、a：中性點(diǎn)偏移后a相電壓幅值，
27、b：中性點(diǎn)偏移后b相電壓幅值，
28、c：中性點(diǎn)偏移后c相電壓幅值，
29、x：中性點(diǎn)偏移前、后輸出線電壓幅值。
30、所述變頻器為每相4個(gè)功率單元串聯(lián)的變頻器，各相電壓幅值的計(jì)算公式為：
31、
32、其中，
33、udca1、udca2、udca3、udca4：分別為功率單元a1、a2、a3、a4的直流母線電壓，
34、udcb1、udcb2、udcb3、udcb4：分別為功率單元b1、b2、b3、b4的直流母線電壓，
35、udcc1、udcc2、udcc3、udcc4：分別為功率單元c1、c2、c3、c4的直流母線電壓，
36、udcnom：變頻器輸出相電壓峰值基值，
37、ue：變頻器額定輸出線電壓有效值。
38、所述變頻器為每相n個(gè)功率單元串聯(lián)的級(jí)聯(lián)型變頻器，n為整數(shù)。
39、所述方法應(yīng)用于vf控制的功率單元級(jí)聯(lián)變頻器，通過(guò)計(jì)算出的三相偏移角度進(jìn)行兩相靜止坐標(biāo)系和三相靜止坐標(biāo)系的變換，應(yīng)用于矢量控制的功率單元級(jí)聯(lián)變頻器。
40、本專利技術(shù)的有益技術(shù)效果在于：
41、本專利技術(shù)提供的一種級(jí)聯(lián)型高壓變頻器中性點(diǎn)偏移的方法，采用考慮直流母線電壓差異因素后的各相電壓幅值a、b、c，可計(jì)算出中性點(diǎn)偏移后a相電壓o′a相對(duì)于中性點(diǎn)偏移前a相電壓oa的偏移角度ai，b相電壓o′b相對(duì)于中性點(diǎn)偏移前b相電壓本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種級(jí)聯(lián)型高壓變頻器中性點(diǎn)偏移的方法，其特征在于，所述方法包括：功率單元發(fā)生故障后，根據(jù)各相電壓幅值計(jì)算各功率單元直流母線電壓差異的中性點(diǎn)偏移后各相電壓的偏移角度，主控制器根據(jù)各相電壓的偏移角度生成各相調(diào)制波信號(hào)，主控制器利用調(diào)制波信號(hào)與三角載波信號(hào)比較通過(guò)脈沖寬度方法產(chǎn)生PWM波，并將PWM波信號(hào)送至功率單元控制板，功率單元控制板驅(qū)動(dòng)逆變電路半導(dǎo)體功率器件開(kāi)關(guān)產(chǎn)生所需輸出電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種級(jí)聯(lián)型高壓變頻器中性點(diǎn)偏移的方法，其特征在于，各相調(diào)制波信號(hào)的計(jì)算公式為：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種級(jí)聯(lián)型高壓變頻器中性點(diǎn)偏移的方法，其特征在于，各功率單元直流母線電壓差異的中性點(diǎn)偏移后各相電壓的偏移角度的計(jì)算公式為：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種級(jí)聯(lián)型高壓變頻器中性點(diǎn)偏移的方法，其特征在于，所述變頻器為每相4個(gè)功率單元串聯(lián)的變頻器，各相電壓幅值的計(jì)算公式為：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種級(jí)聯(lián)型高壓變頻器中性點(diǎn)偏移的方法，其特征在于，所述變頻器為每相n個(gè)功率單元串聯(lián)的級(jí)聯(lián)型變頻器，n為整數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種級(jí)聯(lián)型高壓變頻器中性點(diǎn)偏移的方法，其特征在于，所述方法包括：功率單元發(fā)生故障后，根據(jù)各相電壓幅值計(jì)算各功率單元直流母線電壓差異的中性點(diǎn)偏移后各相電壓的偏移角度，主控制器根據(jù)各相電壓的偏移角度生成各相調(diào)制波信號(hào)，主控制器利用調(diào)制波信號(hào)與三角載波信號(hào)比較通過(guò)脈沖寬度方法產(chǎn)生pwm波，并將pwm波信號(hào)送至功率單元控制板，功率單元控制板驅(qū)動(dòng)逆變電路半導(dǎo)體功率器件開(kāi)關(guān)產(chǎn)生所需輸出電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種級(jí)聯(lián)型高壓變頻器中性點(diǎn)偏移的方法，其特征在于，各相調(diào)制波信號(hào)的計(jì)算公式為：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種級(jí)聯(lián)型高壓變頻器中性點(diǎn)偏移的方法，其特征在于，各功率單元...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：丁帥永，李濤，范福平，王從偉，聞濤，陳國(guó)才，韓偉，張盧翼，張冰偉，田尖端，余鴻鵬，白曉琛，毛靈杰，陳宇杰，魏西平，姜洪發(fā)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：三門(mén)核電有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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