三相逆变器交流电压稳压精度调节方法及装置制造方法及图纸

技术编号:4069934 阅读:329 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种三相逆变器交流电压稳压精度调节方法,包括:获取三相逆变器直流母线的纹波差值;根据所述纹波差值,计算获得PWM调制量;根据所述PWM调制量,调节逆变电压调制脉宽占空比。相对应地,还涉及了一种三相逆变器交流电压稳压精度调节装置。本发明专利技术通过采集直流母线上的纹波差值,并根据纹波差值调节逆变电压调制脉宽占空比,实现UPS在不平衡或缺相市电输入的异步工作模式下逆变电压不再周期性的随母线的波动而变化,得到高质量和高稳压精度的逆变输出电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源
,尤其涉及一种三相逆变器交流电压稳压精度调节方法 及装置。
技术介绍
逆变器是把直流电转变成交流电的装置,广泛用于空调、家庭影院、冰箱、风扇、照 明等家用电器。三相逆变器则是电力用大功率逆变电源,主要用于军队、通信、工厂和企业 的不间断电源系统。传统三相逆变器的基本控制单元可分为两种矢量控制系统和三相独 立控制系统。这两种方法在不间断电源(Uninterruptible Power System, UPS)电压中都 被普遍的运用,而矢量控制方法在三进三出的大功率使用的更加广泛。矢量控制系统,控制对象由逆变桥、LC滤波器和负载三部分组成。逆变桥为典型 的三电平电路,负载可以为三相平衡载与不平衡负载。矢量控制系统的基本原理是将逆变 器的三相输出电压和三相桥臂电流的检测值分别经静止/旋转坐标变换到dq坐标系中,并 结合相应的设定值解耦,对dq坐标系的作用量进行旋转/静止反变换,获得能直接控制逆 变桥开关管的控制信号。现在对三进三出的大功率使用的功能需要越来越多,特别是输入电压的范围也不 断的增大。例如输入电压一般处于175V至275V之间,市电模式长期正常工作即可,而现在 有些用户范围增加到115V甚至缺相,市电模式还需要长期正常工作。当三相功率校正因 数(Power Factor Correction,PFC)电路各自独立工作且其直流母线直接并联的拓扑结构 下,而且三相市电输入不平衡时(例如,其中一相或两相低之115V或缺相,或者同时外两相 或一相高至265V),要求每相PFC尽可能大的功率输出。由于三相输入电压的不平衡,特别 是在平衡度大小导致PFC的每相的带载要求不一样,低输入电压输入相要求降额带载或不 要求带载,或缺相不要求带载的情况下,由于PFC三相独立拓扑以及PFC算法原因,必然导 致直流母线纹波急速变大,此时如果逆变交流输出电压带载越大,直流母线纹波就越大。由于逆变交流输出电压的大小主要决定于BUS母线和调制脉宽的占空比的大小, 所以逆变交流输出电压会随着母线纹波波动而变化,母线纹波波动越大,逆变交流输出电 压波动也越大;特别是逆变交流输出电压的控制方式采用矢量变换D、Q分量来进行逆变电 压控制时,三相逆变交流输出电压波动尤其表现明显,此时逆变交流输出电压已经远远超 出了规范要求,而且不平衡电压输入即异步工作模式下很难用其他的补偿方式来很有针对 性的进行补偿调节。目前大多数采用的是增加逆变器各相输出电压反馈控制环节的控制方法,虽然可 以使得三相不平衡负载时有较高输出电压精度,但无法解决在电压不平衡输入或缺相情况 下的逆变输出电压随母线纹波波动而波动的问题。即在各相输出电压的有效值控制调节 下,逆变器的三相输出电压仍然会跟随母线纹波的波动而波动,无法保证逆变器输出电压 的稳压精度。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种三相逆变器交流电压稳压精度调节方法及装置,旨 在提高逆变输出电压的稳压精度。本专利技术提供了一种三相逆变器交流电压稳压精度调节方法,包括以下步骤获取三相逆变器直流母线的纹波差值;根据所述纹波差值,计算获得PWM调制量;根据所述PWM调制量,调节逆变电压调制脉宽占空比。优选地,上述获取三相逆变器直流母线的纹波差值的步骤包括获取三相逆变器直流母线的纹波瞬时值;根据所述纹波瞬时值,计算获得纹波有效值;根据所述纹波瞬时值及所述纹波有效值,计算获得纹波差值。优选地,上述纹波瞬时值通过与直流母线连接的采样电路采样获取。优选地,上述根据纹波差值,计算获得PWM调制量的步骤包括根据逆变输出电压及纹波差值,计算对应的调节控制量;根据对应的调节控制量,计算获得PWM调制量。优选地,上述根据逆变输出电压,计算对应的调节控制量的步骤具体为判断逆变输出电压是否为正半周,若是,则将纹波差值与第一预置系数相乘,获得 第一调节控制量;否则将纹波差值与第二预置系数相乘,获得第二调节控制量。本专利技术还提供了一种三相逆变器交流电压稳压精度调节装置,包括获取模块,用于获取三相逆变器直流母线的纹波差值;运算模块,用于根据所述纹波差值,计算获得PWM调制量;调节模块,用于根据所述PWM调制量,调节逆变电压调制脉宽占空比。优选地,上述获取模块包括采集单元,用于获取三相逆变器直流母线的纹波瞬时值;第一获取单元,用于根据所述纹波瞬时值,计算获得纹波有效值;第二获取单元,用于根据所述纹波瞬时值及所述纹波有效值,计算获得纹波差值。优选地,上述运算模块包括第一运算单元,用于根据逆变输出电压及纹波差值,计算对应的调节控制量;第二运算单元,用于根据对应的调节控制量,计算获得PWM调制量。优选地,上述第一运算单元具体用于判断逆变输出电压是否为正半周,若是,则 将纹波差值与第一预置系数相乘,获得第一调节控制量;否则将纹波差值与第二预置系数 相乘,获得第二调节控制量。本专利技术通过采集直流母线上的纹波差值,并根据纹波差值调节逆变电压调制脉宽 占空比,实现UPS在不平衡或缺相市电输入的异步工作模式下逆变电压不再周期性的随母 线的波动而变化,得到了高质量和高稳压精度的逆变输出电压。附图说明图1是本专利技术三相逆变器交流电压稳压精度调节方法一实施例的流程示意图;图2是本专利技术三相逆变器交流电压稳压精度调节方法一实施例中获取三相逆变器直流母线的纹波差值的流程示意图;图3是图2中获取三相逆变器直流母线的纹波瞬时值的硬件电路图;图4是图2中获取三相逆变器直流母线的纹波差值的硬件电路图;图5是本专利技术三相逆变器交流电压稳压精度调节方法一实施例中计算PWM调制量 的流程示意图;图6是本专利技术三相逆变器交流电压稳压精度调节方法中以A相为例的流程示意 图;图7是本专利技术三相逆变器交流电压稳压精度调节装置一实施例的结构示意图;图8是本专利技术三相逆变器交流电压稳压精度调节装置一实施例中获取模块的结 构示意图;图9是本专利技术三相逆变器交流电压稳压精度调节装置一实施例中运算模块的结 构示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。 具体实施例方式以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。本专利技术主要应用于矢量控制系统中,三相输入不平衡或缺相状态下的逆变输出电 压的精度调节。图1是本专利技术三相逆变器交流电压稳压精度调节方法一实施例的流程示意图。本实施例三相逆变器交流电压稳压精度调节方法包括以下步骤步骤S10、获取三相逆变器直流母线的纹波差值;纹波差值通过采集三相逆变器直流母线上的电信号,并通过AD转换、滤波等处理 过程而获得。步骤S11、根据纹波差值,计算获得PWM调制量;根据步骤SlO获取的纹波差值,计算获得逆变输出电压不平衡度的补偿控制中的 PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)调制量。步骤S12、根据PWM调制量,调节逆变电压调制脉宽占空比。将PWM调制量加入至三相的A/B/C各相的PWM调制器中,即可调节逆变PWM驱动 脉宽的占空比,从而调节出期望的逆变电压。参照图2,步骤SlO包括以下步骤步骤S101、获取三相逆变器直流母线的纹波瞬时值;通过采样电路与直流母线连接,用于采集三相逆变器直流母线的波纹瞬时值。步骤S102、根据纹波瞬时值,计算获得纹波有效值;步骤S103、根据纹波瞬时值及本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种三相逆变器交流电压稳压精度调节方法,其特征在于,包括以下步骤:获取三相逆变器直流母线的纹波差值;根据所述纹波差值,计算获得脉冲宽度调制PWM调制量;根据所述PWM调制量,调节逆变电压调制脉宽占空比。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘庆长刘辉李建国
申请(专利权)人:中兴通讯股份有限公司
类型:发明
国别省市:94[中国|深圳]

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