三相四桥臂逆变器

摘要： 针对越来越多不平衡负载严重影响盾构机施工过程中所需电网电能质量的问题,提出了一种三相四桥臂逆变器拓扑结构。首先,对三相电压型逆变器的拓扑结构进行了深入的研究,分析得出其无法承接不平衡负载的原因;其次,应用对称分量法和旋转坐标变换建立三相四桥臂逆变器在不同坐标系下的数学模型,通过理论分析得到其能够承接不平衡负载的依据;最后,利用MATLAB/Simulink对系统进行仿真,模拟三相电压型逆变器和三相四桥臂逆变器在三相不平衡负载下的控制过程。仿真结果表明,三相电压逆变器无法承接三相不平衡负载,其电压输出波形无法满足盾构机用户的需求;三相四桥臂逆变器不论在三相不平衡负载还是在三相平衡负载,都能够保持良好的动态特性和电压输出特性。

摘要： 城市轨道交通车辆辅助供电系统是保障列车安全稳定运行和乘客出行体验的重要装置。针对传统工频隔离型辅助供电系统装置体积和重量大的缺点,提出了一种前级采用串入并出Boost级联LLC(电感-电感-电容)谐振变换器,以兼顾宽范围电压输入能力和软开关特性,后级采用三相四桥臂逆变器多机下垂并联控制,以实现集中式供电和带不平衡负载能力的系统架构。此举对城市轨道交通车辆的轻量化设计目标有较大意义。此外,还结合电力电子领域的前沿技术,探讨了未来辅助供电系统的发展趋势及相关的技术难题。

摘要： 针对三相四桥臂逆变器控制系统,基于旋转坐标变换建立了系统模型,提出了一种正负零序分量解耦的控制方法,该方法可以减小三相不平衡负载下的输出电压不平衡度,并且对3D SVPWM发波方式做了简化,使得更有利于工程化实现。通过仿真和实验结果验证了该方法的正确性。

摘要： 三相逆变器在较重的不平衡负载影响下输出的电压波形会畸变。基于三相四桥臂逆变器给出了解决这一问题的控制策略。使用90°对称分量法对各序电压进行分解,分解后的正序与负序分量使用双闭环PI方法进行控制,零序分量则采用虚拟构造αβ坐标系进行控制,最后用三维空间电压矢量调制算法(3D-SVPWM)产生控制脉冲驱动四桥臂逆变器。仿真结果证实了控制策略的有效性,三相四桥臂逆变器在带三相不平衡负载的情况下输出也是均衡的。

摘要： 在三相三桥臂逆变器(3P3L-Inv)拓扑的基础上引入第4桥臂构建的三相四桥臂逆变器(3P4L-Inv),具有优良的三相解耦带不对称负载能力,且可以通过注入3次谐波的方法提高直流电压利用率.逆变器并联是电力电子系统扩容的主要方法之一,共直流母线直接并联的三相四桥臂逆变器(3P4L-DP)中第4桥臂电感电流若不采取适当控制策略,会导致并联逆变器第4桥臂电感存在较大的环流,严重时会损坏逆变器.此外,采用3次谐波注入的3P4L-DP,由于主电路器件参数不一致性,将进一步导致并联模块之间的零序环流问题.在此通过分析第4桥臂环流与三相零序环流的生成机理,提出一种4桥臂逆变器直接并联控制策略,使得并联模块的各桥臂电感电流均得到统一控制,抑制了桥臂间的零序环流,实现了各路桥臂电感电流的动/稳态均流.仿真及原理样机实验充分验证了控制策略的正确性.

摘要： "现代电机驱控技术"是电力电子与电力传动专业硕士教学中的一门重要基础课.新工科培养模式的培养目标是教授当代先进的电机驱动与控制技术,培养学生思维能力、科研能力、创新能力.教师的授课方法要与时俱进,探索新形势下的专业技术人才培养模式.

摘要： 三相四桥臂逆变器在不平衡负载下能够输出三相对称电压,具有控制简单,电压利用率高,体积小重量轻等优点。三相四桥臂逆变器被运用在有源滤波器、UPS上解决不平衡负载的问题。本文主要介绍三相四桥臂的主电路,并介绍三维空间矢量调制技术在四桥臂逆变器上的运用。并通过仿真实验验证在不对称负载情况下的可行性。

摘要： 为了简化三相四桥臂逆变器的控制算法,提出了一种新型的前三桥臂和第四桥臂分别独立控制的控制策略.首先分析对比了现有的三相四桥臂逆变器控制策略,然后建立数学模型得出第四桥臂可独立于前三桥臂进行控制的结论,并给出了相应的控制算法.最后通过Matlab/Simulink仿真试验验证了所提出的控制策略的有效性和优越性.

摘要： 三相四桥臂逆变器可以解决不平衡负载引起输出电压不平衡的问题。然而，采用开环控制或传统同步旋转坐标系PI控制时，三相四桥臂逆变器输出电压仍存在不平衡现象。为了揭示其原因，首先建立了三相四桥臂逆变器数学模型，在此基础上分析了三相四桥臂逆变器输出电压不平衡的根本原因，并提出相应的解决方案。最后在MATLAB/Simulink环境下对空载、平衡负载、不平衡负载三种情况下系统开环和闭环控制进行了仿真研究，仿真结果验证了本文解决方案的正确性。

摘要： 传统的三相逆变器只能用于三相平衡负载,当三相负载不平衡时,将会产生三相输出电压不对称的现象.为解决三相逆变器带不平衡负载这一问题,并权衡多种方案的优缺点,采用三维空间矢量(3D-SVPWM)调制下的三相四桥臂逆变器这种新颖的拓扑.建立三相四桥臂逆变器的数学模型,采用对称分量法和PARK变换,将三相系统转换到正序dq、负序dq和零序dq坐标系下分别进行双闭环解耦控制.研究了三相负载发生不平衡突变的暂态过程,给出了暂态过程中不平衡性产生的根本原因,设计出应对负载扰动的动态前馈补偿控制器,改善了输出电压的暂态不对称性.最后,在MATLAB/Simulink仿真平台下建立系统仿真模型,并搭建三相四桥臂逆变器实验平台.仿真结果和实验波形表明了三相四桥臂逆变器对于抑制不平衡负载具有良好的效果.

摘要： 配网电力电子变压器(Power Electronic Transformer,PET)输出级采用共直流母线逆变器并联方式以实现冗余,而环流抑制则是其可靠运行的关键问题.本文针对不平衡负载情况,对输入并联输出并联(Input Parallel OutputParallel,IPOP)三相四桥臂逆变器进行了分序环流分析,比较了逆变器不同控制策略下其等效输出阻抗对环流抑制的影响;提出了在单逆变器双闭环控制基础上,加入针对负载功率均分的环流控制环,并同输出电压环一起构成外环控制;同时采用了准PR控制器实现了在基波较宽频带内逆变器输出电压和第四桥臂零序电流的零稳态误差控制,兼顾了输出电压外特性硬度和输出电流环流抑制的目的.理论分析和PSCAD仿真验证了该方案的可行性.

摘要： 本文详细分析了三相三桥臂逆变器和三相四桥臂逆变器共模电压的产生机理,说明了三相四桥臂结构在共模干扰抑制方面的有效性.在此基础上给出了基于三相四桥臂共模干扰抵消的脉冲宽度调制策略的开关函数计算方法,并将其应用于电感电流的谐波计算.实验证明了上述理论分析的正确性.

摘要： 为优化传统三维空间矢量调制(3DSVM)下四桥臂逆变电路的电能传输效率,本文结合不连续脉宽调制技术(DPWM)研究将3DSVM进行不连续化的可行性与实现方法.利用线性变换建立三维空间坐标系,对空间矢量进行扇区划分,并对各扇区开关矢量选择方式以及各矢量作用时间的计算方法进行分析与归纳,依据不同计算规则获得四种具体的不连续三维空间矢量调制策略(D3DSVM).对四种D3DSVM下逆变器输出电压谐波畸变率以及开关损耗与传输效率进行了对比分析,并搭建了仿真与实验平台,对所研究的调制策略的正确性与有效性进行了仿真与实验验证.

摘要： 三维空间矢量PWM调制(3D-SVPWM)用于三相四桥臂逆变器中,用不同开关状态来合成所需要的电压矢量,以输出正弦波电压,具有谐波含量少、直流电压利用率高等特点,且可以抑制不平衡负载.本文分析了用于三相四桥臂逆变器的三维空间矢量调制的原理,并利用TI公司的TMS320LF2407 DSP实现了三维空间矢量调制的算法,给出了相应的波形,验证了该算法的有效性和可行性.

摘要： 本发明公布了一种三相四桥臂三电平逆变器中点电位漂移抑制方法。本发明将三相四桥臂三电平逆变器的SVPWM矢量从传统的三维空间降维至平面，前三桥臂和第四桥臂的开关状态分开选取，充分利用前三桥臂三电平空间矢量表，选取零矢量，长矢量，成对使用小矢量，不直接使用中矢量，利用相邻长矢量合成中矢量，以电容充电效应和放电效应相抵消为原则选择第四桥臂的开关状态。该算法简单易实现，不仅可带不对称负载，且在任何负载功率因数和调制比下流过直流侧电容中点的电流在一个周期内平均值严格为零，从而有效抑制了中点电位的漂移。该算法无须采样电流，降低了系统对直流侧稳压电容的要求，开环控制和闭环控制均可使用。

摘要： 本发明提供了一种三相两电平逆变器四桥臂的分时动态冗余控制方法，包括如下步骤：由三个换相开关状态，确定四桥臂的冗余模式；根据三个换相开关状态和上下桥臂功率管开关状态，分析上下桥臂反向恢复二极管的并联状态，确定四桥臂的冗余工作状态；确定冗余工作状态后，为实现固定冗余桥臂和非固定冗余桥臂的状态互换，设计分动动态冗余控制的开关状态时序；由冗余模式和设计好的动态冗余控制开关时序，分配冗余控制周期T，进而实现四桥臂的分时动态冗余控制。降低逆变器硬件冗余设计整体体积，降低了功率器件的损耗与结温，并且提高了逆变器的整体可靠性，不会对功率变换性能产生任何影响。

摘要： 本发明公开一种三相四桥臂Z源逆变器的漏电流抑制方法，包括步骤：将三相对称正弦波分别与相位互差120°的三角载波比较得到A、B、C三相的逻辑信号；将A、B、C三相的逻辑信号异或得到D相逻辑信号；根据调制波所处的区域，选择特定的载波与正负直通电压信号比较，得到直通控制信号；A、B、C、D四个桥臂逻辑信号与直通信号相或，得到最终开关管的控制信号。本发明中，无论电路处于何种模态，共模电压均维持恒定，使得漏电流控制在允许范围内。并且，调制方式没有复杂的计算过程，实现简单。

摘要： 本发明公布了一种三相四桥臂三电平逆变器中点电位漂移抑制方法。本发明将三相四桥臂三电平逆变器的SVPWM矢量从传统的三维空间降维至平面，前三桥臂和第四桥臂的开关状态分开选取，充分利用前三桥臂三电平空间矢量表，选取零矢量，长矢量，成对使用小矢量，不直接使用中矢量，利用相邻长矢量合成中矢量，以电容充电效应和放电效应相抵消为原则选择第四桥臂的开关状态。该算法简单易实现，不仅可带不对称负载，且在任何负载功率因数和调制比下流过直流侧电容中点的电流在一个周期内平均值严格为零，从而有效抑制了中点电位的漂移。该算法无须采样电流，降低了系统对直流侧稳压电容的要求，开环控制和闭环控制均可使用。

摘要： 本发明公开了一种三相四桥臂并网逆变器容错控制方法及系统，在三相四桥臂并网逆变器存在第四桥臂单相IGBT故障、ABC相桥臂单相或两相IGBT故障，无法向系统提供功率的情况下，控制非故障相桥臂向系统提供功率。采用本发明，能够实现一相或两相桥臂IGBT故障情况下，非故障相桥臂能够不间断运行，提高电网系统可靠性。

摘要： 本实用新型提供一种三相四桥臂电抗器以及三相四桥臂逆变系统，该三相四桥臂电抗器的三相电抗器与零线电抗器并排设置，且三相电抗器的绕组的匝数与零线电抗器的绕组的匝数不同；铁轭包括上铁轭、下铁轭，上铁轭、下铁轭分别与三相电抗器、零线电抗器的两端连接，通过上铁轭、下铁轭闭合三相四桥臂电抗器产生的磁路。本实用新型通过三相电抗器和零线电抗器并排设置，且共用一个铁轭的方式将三相电抗器和零线电抗器集合在一起，能够使产品的体积减小，重量减轻，减轻了制造成本和使用成本，而且，降低了占用空间，缩小了三相四桥臂逆变系统的体积，扩展了逆变系统的应用范围。

摘要： 一种基于三次谐波注入的三相四桥臂逆变器并联环流抑制控制策略。该方法在三相三桥臂逆变器并联电压电流双环控制的基础上(1)，针对两个三相四桥臂逆变器模块(2)(3)并联的拓扑，将电压环输出的三相电流基准信号合成零序电流基准信号(4)，使每个模块第四桥臂中线电感电流经过误差放大器跟踪零序电流基准信号，实现两台三相四桥臂逆变器中线电流均流，达到抑制中线电流环流保护功率管提高变换器效率的目的。同时将两模块电流环输出信号合成的两个三次谐波信号(5)相加(6)取平均值(7)作为注入到两逆变器模块三相和中线调制信号中的公用三次谐波信号(8)，消除三次谐波信号中的零序调制分量，抑制由主电路滤波器参数不一致、开关管开关时间不一致等因素，产生的瞬时零序环流。该方法具有几个突出的优点：1)有效抑制了中线电流环流；2)控制环路简单；3)不影响并联逆变器的三次谐波注入，提高了直流电压利用率。

摘要： 一种基于三次谐波注入的三相四桥臂逆变器并联环流抑制控制策略。该方法在三相三桥臂逆变器并联电压电流双环控制的基础上(1)，针对两个三相四桥臂逆变器模块(2)(3)并联的拓扑，将电压环输出的三相电流基准信号合成零序电流基准信号(4)，使每个模块第四桥臂中线电感电流经过误差放大器跟踪零序电流基准信号，实现两台三相四桥臂逆变器中线电流均流，达到抑制中线电流环流保护功率管提高变换器效率的目的。同时将两模块电流环输出信号合成的两个三次谐波信号(5)相加(6)取平均值(7)作为注入到两逆变器模块三相和中线调制信号中的公用三次谐波信号(8)，消除三次谐波信号中的零序调制分量，抑制由主电路滤波器参数不一致、开关管开关时间不一致等因素，产生的瞬时零序环流。该方法具有几个突出的优点：1)有效抑制了中线电流环流；2)控制环路简单；3)不影响并联逆变器的三次谐波注入，提高了直流电压利用率。

摘要： 本发明公开了一种并补电网下三相四桥臂逆变器的高频振荡抑制方法及方法，该方法包括：根据二阶高通滤波器、负二阶微分器及系统延时，构建高频振荡抑制控制器，其中所述负二阶微分器的幅值随所述三相四桥臂逆变器的频率增大而增大；将所述高频振荡抑制控制器添加到所述三相四桥臂逆变器的电流环中，以抑制并补电网下三相四桥臂逆变器的高频振荡。本发明解决了相关技术中存在的无法抑制并补电网下的三相四桥臂逆变器的高频振荡的技术问题，提升了三相四桥臂逆变器在高频处的相位裕度，提升了互联系统的高频稳定性。

摘要： 本实用新型公开了一种智能降温的三相四桥臂逆变器装置，用于光伏发电设备，包括箱体，还包括控制器和制冷空调，箱体上开设有进风孔和出风孔，进风孔密封连接有第一冷却风管，第一冷却风管的一端伸入到箱体内，第一冷却风管的另一端与制冷空调的出风口连接，出风孔密封连接有第二冷却风管，第二冷却风管的一端伸入到箱体内，第二冷却风管的另一端与制冷空调的回风口连接；箱体内设有温度传感器，控制器通过温度传感器实时获取箱体内温度值，控制器内设有第一温度阈值，控制器在温度值达到第一温度阈值时控制制冷空调启动。应用本实用新型可以及时有效的降低逆变器温度，防止由于温度过高引起设备故障损坏。