一种基于独立母线交直交变流器模块并联拓扑结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于独立母线交直交变流器模块并联拓扑结构，包括若干套并联的变流器模块，变流器模块中包含PWM整流器和PWM逆变器，以及PWM整流器前端的滤波器和PWM逆变器输出端的滤波器，若干套变流器模块的交流输入端直接连接在一起同时连接到电网侧，若干套变流器模块的交流输出端直接连接在一起同时连接到电机侧，变流器模块内设有独立的控制器，且每套变流器模块的控制器通过时钟同步线连接。各变流器模块的控制器中间采用硬接线作为时钟同步线，用于保证两个控制器的输出PWM的时钟基准同步。本实用新型专利技术能够使得有效的实现交直交变流器模块简单而快速并联，从而有效的扩展了系统容量，同时有利于模块化生产。

A Parallel Topology of AC-DC-AC Converter Modules Based on Independent Buses

The utility model provides a parallel topology structure of AC-DC-AC converter module based on independent buses, including several sets of parallel converter modules, which include PWM rectifier and PWM inverter, as well as the filter of the front end of the PWM rectifier and the filter of the output end of the PWM inverter. The AC input terminals of several sets of converter modules are directly connected together and connected to the power grid at the same time. On the side, the AC output terminals of several sets of converter modules are directly connected together and connected to the motor side at the same time. There are independent controllers in the converter module, and the controllers of each set of converter modules are connected through clock synchronization lines. Hard wiring is used as the clock synchronization line among the controllers of each converter module to ensure the synchronization of the clock reference of the output PWM of the two controllers. The utility model can effectively realize the simple and fast parallel connection of AC-DC-AC converter modules, thereby effectively expanding the system capacity and facilitating modular production.

【技术实现步骤摘要】
一种基于独立母线交直交变流器模块并联拓扑结构
本技术属于电路拓扑
，尤其是涉及一种基于独立母线交直交变流器模块并联拓扑结构。
技术介绍
由于半导体器件的发展原因，单个大容量的器件并未问世，导致市场上需要的大功率变流器无法通过大容量的器件直接设计出来。现在市场上的大容量的变流器的设计有以下几种思路：1)通过小容量的半导体开关器件并联出大容量器件；2)通过小容量的半导体器件设计出小容量的逆变器，再由逆变器共母线的方式并联而成；3)通过小容量的半导体器件通过隔离变压器之后再经过并联或者串联形成大功率变流器。针对上述提到的思路中，第一种通过小容量的半导体开关器件直接并联成大容量器件，由于并联结构，杂散电感等原因无法达到满足的容量需求；第二种通过逆变器共母线并联形式中，由于逆变器的环流回路较短等原因控制比较困难，虽然可以采用共用PWM的方式解决，但是增加了系统并联难度；第三种通过隔离的方式并联或者串联形成大功率变流器成本较高，增加隔离后系统复杂度增加。本技术方案提出的能够有效的兼顾上述优点，同时解决了上述方案中的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种基于独立母线交直交变流器模块并联拓扑结构，以解决上述
技术介绍
中提到的问题。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种基于独立母线交直交变流器模块并联拓扑结构，包括若干套并联的变流器模块，所述变流器模块中包含PWM整流器和PWM逆变器，以及PWM整流器前端的滤波器和PWM逆变器输出端的滤波器，所述若干套变流器模块的交流输入端直接连接在一起同时连接到电网侧，所述若干套变流器模块的交流输出端直接连接在一起同时连接到电机侧，所述变流器模块内设有独立的控制器，且每套变流器模块的控制器通过时钟同步线连接。进一步的，所述各变流器模块的控制器中间采用硬接线作为时钟同步线，用于保证两个控制器的输出PWM的时钟基准同步。进一步的，所述变流器模块具有独立的电流控制、直流母线电压控制以及输出功率控制。进一步的，各个变流器模块通过PWM整流器的滤波器交流输入直接连接在一起。进一步的，所述PWM逆变器的输出滤波器的交流端连接在一起。相对于现有技术，本技术所述的一种基于独立母线交直交变流器模块并联拓扑结构具有以下优势：本技术能够使得有效的实现交直交变流器模块简单而快速并联，从而有效的扩展了系统容量，同时有利于模块化生产；本技术通过硬件同步线来保证并联的拓扑之间的时钟同步，从而有效减少并联环流。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术实施例所述的多变流器并联拓扑示意图；图2为本技术实施例所述的控制器连接示意图；图3为本技术实施例所述的环流流向图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。如图1所示，本拓扑中包含多套交直交变流器模块，变流器模块中包含PWM整流器和PWM逆变器，以及PWM整流器前端的滤波器和PWM逆变器输出端的滤波器。每套交直交变流器模块具有独立的控制器，在控制器之间连接有时钟同步线；多套的交直交变流器模块的直流侧是彼此独立的，PWM整流器的交流输入端是直接连接在一起的，PWM逆变器的交流输出端也是直接连接在一起的。每套交直交变流器模块具有自己完全独立的电流控制，独立的直流母线电压控制，以及完全独立的输出功率控制等。每套变流器模块可以独立检测自己的零序环流，并独立采用环流控制方式来完成各自的环流抑制控制，从而使得各套变流器模块的环流得到很好的抑制。如图2所示，本技术方案中的各个子变流器模块的控制器中间采用硬接线作为时钟同步线，用于保证两个控制器的输出PWM的时钟基准同步。如图3所示，本技术方案中由于直流母线是相互独立的，所以变流器模块的环流通路是需要经过两个子变流器模块的所有滤波器，由于滤波器的阻抗原因，所以在拓扑的角度能够有效的减少环流情况。以上拓扑方式能够使得有效的实现交直交变流器模块简单而快速并联，从而有效的扩展了系统容量，同时有利于模块化生产。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于独立母线交直交变流器模块并联拓扑结构，其特征在于：包括若干套并联的变流器模块，所述变流器模块中包含PWM整流器和PWM逆变器，以及PWM整流器前端的滤波器和PWM逆变器输出端的滤波器，所述若干套变流器模块的交流输入端直接连接在一起同时连接到电网侧，所述若干套变流器模块的交流输出端直接连接在一起同时连接到电机侧，所述变流器模块内设有独立的控制器，且每套变流器模块的控制器通过时钟同步线连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于独立母线交直交变流器模块并联拓扑结构，其特征在于：包括若干套并联的变流器模块，所述变流器模块中包含PWM整流器和PWM逆变器，以及PWM整流器前端的滤波器和PWM逆变器输出端的滤波器，所述若干套变流器模块的交流输入端直接连接在一起同时连接到电网侧，所述若干套变流器模块的交流输出端直接连接在一起同时连接到电机侧，所述变流器模块内设有独立的控制器，且每套变流器模块的控制器通过时钟同步线连接。2.根据权利要求1所述的一种基于独立母线交直交变流器模块并联拓扑结构，其特征在于：所述各变流器模块的控...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海彬，赵家欣，问虎龙，
申请(专利权)人：天津瑞能电气有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12