基于类两电平调制的模块化多电平变换器的小电容控制及参数设计方法技术

本发明专利技术公开一种基于类两电平调制方法的模块化多电平变换器的小电容控制及参数设计方法，其根据模块化多电平变换器拓扑结构与基本功能，考虑类两电平调制方法在中低压电机驱动场合下的优势，并进行改进提出一种抑制上下桥臂能量波动的小电容控制方法，并结合改进特点与模块化多电平变换器的工作原理，提出了一种子模块电容与桥臂电感的选取方法。本发明专利技术公开了针对于中低压电机驱动场合下类两电平调制方法的小电容控制方法，公开了子模块电容和桥臂电感一般性的选取方法，简化了对子模块电容和桥臂电感选取时的分析过程，该方法适用于不同的规格模块化多电平变换器，方法更具有一般适用性。般适用性。般适用性。

【技术实现步骤摘要】
基于类两电平调制的模块化多电平变换器的小电容控制及参数设计方法


[0001]本专利技术属于电力电子领域，尤其是涉及一种基于类两电平调制的模块化多电平变换器的小电容控制及参数设计方法。

技术介绍

[0002]随着社会发展和经济飞跃，工业与生活中对变频技术的需求越来越多要求也越来越高，传统变频技术已经不能满足当前社会与经济的需求。随着电力电子器件的发展， IGBT等全控型开关器件的突破，多电平技术趋向成熟，多电平技术也逐渐应用到中低压电机驱动领域。多电平技术中模块化多电平变换器因其可扩展性、冗余性、故障容错能力强、稳定性强、输出波形质量好等诸多优点近些年来在中低压电机驱动领域已经开始发挥其优势。
[0003]但是目前模块化多电平变换器大规模应用于中低压电机驱动场合的瓶颈是中低频运行时模块化多电平变换器中的子模块电容容易产生较大的电压波动，而电压波动容易在桥臂中产生循环，从而影响整个系统的正常运行，选择子模块电容桥臂电感能很好地抑制桥臂循环电流。而合适的调制方法和桥臂电感的选取能很好的弥补目前模块化多电平变换器在中低压电机驱动应用中的缺点。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于类两电平调制方法的小电容控制及设计方法，特征在于：分析其模块化多电平变换器的拓扑结构与基本工作原理，考虑中低压电机驱动场景下工作特点，根据类两电平调制方法的特点，提出一种能实现减小上下桥臂能量波动的小电容控制方法，并基于小电容控制方法进行主电路参数设计，简化了模块化多电平变换器的主电路参数设计。2.根据权利要求1所述的对模块化多电平变换器应用于中低压电机驱动领域，其特征在于：当模块化多电平变换器作为中低压电机驱动器使用时，模块化多电平变换器的子模块电容波动在低频输出电压时会产生超过定子电流三倍的循环电流，考虑针对类两电平调制方法中高低电平切换过程中的能量波动，提出了一种通过在子模块延迟切换过程中增加补偿电流的小电容控制来实现为抑制子模块电容电压波动。3.根据权利要求2所述的基于类两电平调制方法的通过在子模块延迟切换过程中增加补偿电流的小电容控制，小电容控制通过在高低电平切换过程中增加补偿电流来在实现能量平衡的同时抑制子模块电容电压波动，根据能量平衡可得上下桥臂注入的补偿电流的大小，其特征在于：式中D表示占空比，f
PWM
表示调制频率。4.根据权利要求3所述在子模块延迟切换过程中增加补偿电流控制，小电容控制下类两电平调制方法下能量波动主要集中在高低电平切换过程，Δe表示子模块延迟导通产生的能量波动，根据前面的分析可知单相上桥臂的子模块延迟导通或关断的总时间为(n
‑
1)T
d
，T
d
表示子模块切换方式，根据上下桥臂注入的补偿电流，子模块电容电压最大值和最小值分别为U
Cmax
和U<...

【专利技术属性】
技术研发人员：季振东，饶睿，戎小虎，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：