【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航空多电飞机襟翼中的机电作动器，具体涉及襟翼机电作动器anpc逆变器开关管损耗均衡控制方法。
技术介绍
1、随着现代电力电子装置发展愈来愈趋向于小型化和轻量化，同时对开关频率要求越来越高。当开关频率很高时，给电路造成严重的噪声污染和开关损耗，而损耗不均衡会导致部分器件结温过高甚至损坏，造成逆变器运行不稳定，因此需要对逆变器开关管损耗均衡问题进行研究。
2、在航天机电作动器中对器件功率密度与可靠性具有较高要求，pmsm因其具有高效率、高功率密度、高控制精度等优点，在航天机电作动器中有广泛应用，由于其旋转速度较快，造成定子中流过的电流频率亦高于常速电机，从而驱动电机的传统两电平逆变器中电流谐波含量亦高于常速电机，对pmsm系统的转矩平稳性及运行效率产生很大影响。传统两电平逆变器相对比多电平逆变器存在开关器件电压应力大、开关损耗高、输出谐波大、输出电压thd大等缺点。多电平逆变器减小了输出滤波器的体积，节约了逆变器硬件成本，减小了du/dt和开关损耗，提高了效率，同时耐压等级的提高使其更适合在航天机电作动器中应用。
3、在多电平逆变器中，二极管中点钳位式三电平逆变器(npc)拓扑具有输出电压波形质量较高、电磁干扰小、电压应力低等优点，缺点是开关管存在损耗不平衡的问题。而三电平有源中点钳位式逆变器(anpc)便能解决该问题，同时保留了npc逆变器的优点，更利于对机电作动器中pmsm进行稳定控制。
4、但现有技术中在襟翼机电作动系统的逆变器损耗问题研究中，还存在以下问题：
5、
6、(2)现有anpc逆变器损耗均衡问题解决方案中对零电平通路设计不充分；
7、(3)现有对anpc逆变器开关管损耗均衡控制不灵活；
8、(4)软开关的方法虽减小损耗，但严重增加体积且降低功率密度。
9、基于上述
技术介绍
中的问题，研发人员提出了一种襟翼机电作动器anpc逆变器开关管损耗均衡控制方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供襟翼机电作动器anpc逆变器开关管损耗均衡控制方法，以解决
技术介绍
中提出的问题。
2、为了解决以上问题，本专利技术技术方案为：
3、襟翼机电作动器anpc逆变器开关管损耗均衡控制方法，该方法分为以下步骤：
4、s1、建立anpc逆变器拓扑结构；
5、共有a、b、c三相；每相桥臂均由6个全控的功率器件sa1-sa6、反并联二极管da1-da6和两个串联的直流母线电容c1、c2组成；该结构保留npc中原有的四个igbt开关管sa1-sa4，由2个igbt开关管sa5、sa6代替npc结构中的钳位二极管；
6、具体来说即四个igbt开关管sa1-sa4依次同方向串联，且与直流母线电容c1、c2并联，同时开关管sa5、sa6串联且两端与sa1、sa2中点和sa3、sa4中点连接，其中直流母线电容c1、c2中点与sa5、sa6中点连接，da1-da6作为反并联二极管与sa1-sa6对应连接；
7、由于a、b、c三相相同，因此以下通路均为以上描述的a相举例；
8、s2、anpc逆变器零电平通路方式；
9、在anpc变换器中，包括p、o、n三电平，a、b、c三相相同；对于p电平和n电平分别只有一种开关方式；
10、对于p电平，当开关管s1、s2、s6均为开通状态时即为p电平；具体来说上侧s1，s2两个开关管导通时，交流侧连接到正电平，同时开通s6，使s3，s4两端电压分别等于c1，c2两端电压，当母线两个电容电压相同时，s3，s4分别承受母线电压的一半；
11、n电平与p电平相反，当开关管s3、s4、s5均为开通状态时即为n电平；
12、对于o电平，开关管sx导通则sx＝1，开关管sx关断则sx＝0，
13、不同的零电平开关状态将对应不同的开关动作，产生不同的损耗分布,具体如下：
14、s2.1、p电平切换0ul1零电平；
15、对于0ul1零电平，当开关管s2、s5、s6均为开通状态时即为0ul1零电平，以下为具体p电平切换0ul1零电平的过程；
16、ia>0时，电流仅流过s1、s2反并联二极管，此时关断s1为无损耗的零电压关断，接下来开通s5，此时s1反并联二极管存在反向恢复损耗，电流从上侧流入直流母线；从零电平切换至p电平时，关断s5产生关断损耗，电流经s1，s2反并联二极管流通，开通s1此时为零电压开通；
17、ia<0时，电流流过s1、s2开关管进入负载，此时关断s1承受关断损耗，电流可同时从s5反并联二极管与s2开关管或s6开关管与s3反并联二极管流出，然后通过开通s5使电流流经开关管不再流经s5反并联二极管，可减少反并联二极管导通损耗；由零电平切换至p电平时，关断s5后电流经s5反并联二极管流通，s5为零电压关断，开通s1则受到开通损耗，s5反并联二极管此时受到反向恢复损耗；
18、由n电平切换oul4零电平同理，当开关管s3、s5、s6均为开通状态时即为0ul4零电平；
19、s2.2、p电平切换oul2零电平；
20、对于0ul2零电平，当开关管s2、s3、s6均为开通状态时即为0ul2零电平，以下为具体p电平切换0ul2零电平的过程；
21、ia>0时，与切换为oul1时相同，关断s1为零电压关断，电流流经s1，s2反并联二极管，然后开通s3，此时电流经过s3，s6；由零电平切换至p电平时，关断s3产生关断损耗，电流通过s1、s2的反并联二极管流入，开通s1此时为零电压开通；
22、ia<0时，与切换为oul1时相同，关断s1承受关断损耗，电流可同时从s5反并联二极管和s2或s6和s3反并联二极管流通，此时开通s3为零电压开通，电流经s3开关管导通降低反并联二极管恢复损耗；由零电平切换至p电平时，电流可经s3反并联二极管流通，关断s3为零电压关断，开通s1产生开通损耗；
23、由n电平切换oul3零电平同理，当开关管s2、s3、s6均为开通状态时即为0ul3零电平；
24、s2.3、p电平切换0l1零电平；
25、对于0l1零电平，当开关管s1、s3、s6均为开通状态时即为0l1零电平，以下为具体p电平切换0l1零电平的过程；
26、ia>0时，与切换为oul1时相同，电流流经s1，s2反并联二极管，关断s2为零电压关断；此时开通s3产生开通损耗，s1、s2开关管反并联二极管产生反向恢复损耗，电流经s3与s6开关管流通；由零电平切换至p电平时，关断s3产生关断损耗，电流流经s1，s2的反并联二极管，此时开通s2为零电压开通；
27、ia<0时，关断s2为硬关断，产生关断损耗，此时电流经s3反并联二极管流通，开通s3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.襟翼机电作动器ANPC逆变器开关管损耗均衡控制方法，其特征在于：该方法分为以下步骤：
2.如权利要求1所述的襟翼机电作动器ANPC逆变器开关管损耗均衡控制方法，其特征在于：S2中对于O电平，开关管Sx导通则Sx＝1，开关管Sx关断则Sx＝0，开关方式如表1所示：
3.如权利要求1所述的襟翼机电作动器ANPC逆变器开关管损耗均衡控制方法，其特征在于：S4包括：
4.如权利要求3所述的襟翼机电作动器ANPC逆变器开关管损耗均衡控制方法，其特征在于：S4还包括：
【技术特征摘要】
1.襟翼机电作动器anpc逆变器开关管损耗均衡控制方法，其特征在于：该方法分为以下步骤：
2.如权利要求1所述的襟翼机电作动器anpc逆变器开关管损耗均衡控制方法，其特征在于：s2中对于o电平，开关管sx导通则sx＝1，开关管sx关断则s...
【专利技术属性】
技术研发人员：董海鹰，陈静波，万劭琦，汪波，关文卿，崔宏斌，李帅兵，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：发明
国别省市：
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