一种三相双T型五电平变流器及其控制方法技术

本发明专利技术公开一种三相双T型五电平变流器及其控制方法，该变流器每相桥臂由两个三电平T型变流器桥臂与两个串联的电解电容组合演变而成。因此该变流器具有三电平T型变流器导通损耗小，效率高的优点。与传统的五电平变流器相比，该三相双T型五电平变流器采用较少的功率开关器件，可以产生9种不同的开关状态，因此可以利用冗余开关状态，同时输出期望的电平电压和控制飞跨电容电压的平衡。采用基于多载波同相层叠SPWM调制技术的控制方法，使变流器具有较好的输出电能质量，和较高的效率。当功率开关管发生故障时，该变流器还可以利用冗余开关状态进行容错运行，因此该三相双T型五电平变流器比较适用于对可靠性和效率要求较高的场合。

【技术实现步骤摘要】
一种三相双T型五电平变流器及其控制方法
本专利技术涉及电力电子多电平变流器领域，具体涉及一种三相双T型五电平变流器及其控制方法。
技术介绍
电力电子技术自二十世纪50年代诞生以来，经过近半个世纪的飞速发展，至今已被广泛应用于需要电能变换的各个领域。多电平变换器的概念最早是由A.Nbaae等人在1980年IAS年会上提出的。其中多电平电压源型变流器因其控制方式多样、输出电流谐波含量低、逆变效率高等良好的特性已成为高压大功率应用的热点。R.H.Baker于1975年最早提出了级联H桥多电平变流器的概念；日本学者A.Nabae、H.Akagi等人于1983年提出了中点箝位型多电平PWM逆变器；T.A.Meynard于1992年提出了飞跨电容型多电平逆变器。三种传统的多电平变流器虽然能够实现多电平电压输出，但是需要大量的箝位二极管，飞跨电容或者独立电源，从而会使系统体积庞大，可靠性降低，成本增加。随着多电平变流器的应用越来越广泛，如何能进一步简化其结构，减少使用的功率开关器件，降低其体积与成本也越来越受到重视，而且随着功率半导体器件技术的发展，如何充分利用开关速度较快但耐压比较低的器件(如I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相双T型五电平变流器，其特征在于，由三相双T型桥臂和直流母线(1)并联构成；所述三相双T型桥臂分别为电路结构相同的A相桥臂、B相桥臂和C相桥臂；每相桥臂(2)由上半桥桥臂(21)、飞跨电容(22)、左中点钳位型桥臂(24)、右中点钳位型桥臂(23)和下半桥桥臂(25)组成；所述直流母线(1)由+E母线、‑E母线和两个串联电解电容构成；所述上半桥桥臂(21)由第五绝缘栅双极型晶闸管Sx5的发射极与第一绝缘栅双极型晶闸管Sx1的集电极连接而成，连接后的第五绝缘栅双极型晶闸管Sx5的集电极连接至直流母线(1)的正极性端，第一绝缘栅双极型晶闸管Sx1的发射极连接至交流输出端x；所述x为A相交流输...

【技术特征摘要】
1.一种三相双T型五电平变流器的控制方法，其特征在于，所述三相双T型五电平变流器由三相双T型桥臂和直流母线(1)并联构成；所述三相双T型桥臂分别为电路结构相同的A相桥臂、B相桥臂和C相桥臂；每相桥臂(2)由上半桥桥臂(21)、飞跨电容(22)、左中点钳位型桥臂(24)、右中点钳位型桥臂(23)和下半桥桥臂(25)组成；所述直流母线(1)由+E母线、-E母线和两个串联电解电容构成；所述上半桥桥臂(21)由第五绝缘栅双极型晶闸管Sx5的发射极与第一绝缘栅双极型晶闸管Sx1的集电极连接而成，连接后的第五绝缘栅双极型晶闸管Sx5的集电极连接至直流母线(1)的正极性端，第一绝缘栅双极型晶闸管Sx1的发射极连接至交流输出端x；所述x为A相交流输出端a、B相交流输出端b、C相交流输出端c；所述下半桥桥臂(25)由第八绝缘栅双极型晶闸管Sx8的集电极与第四绝缘栅双极型晶闸管Sx4的发射极连接而成，连接后的第八绝缘栅双极型晶闸管Sx8的发射极连接至直流母线(1)的负极性端，第四绝缘栅双极型晶闸管Sx4的集电极连接至交流输出端x；所述飞跨电容(22)由第一飞跨电容Cfx1的负极连接第二飞跨电容Cfx2的正极连接而成，连接后的正极性端连接至上半桥桥臂(21)的中点m，负极性端连接至下半桥桥臂(25)的中点n；所述左中点钳位型桥臂(24)由第六绝缘栅双极型晶闸管Sx6的发射极与第七绝缘栅双极型晶闸管Sx7的发射极连接而成，连接后的第六绝缘栅双极型晶闸管Sx6的集电极连接至直流母线(1)的中点O，第七绝缘栅双极型晶闸管Sx7的集电极连接至飞跨电容(22)的中点N；所述右...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建忠，徐帅，胡省，姜永将，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32