本发明专利技术涉及一种在矩阵转换器型变速驱动器中实现的控制方法，包含：与ＡＣ电压源连接的三个输入相（ｕ，ｖ，ｗ）和与电负载连接的三个输出相（ａ，ｂ，ｃ）；以及九个电流和电压双向电子开关（ｆａｕ，ｆａｖ，ｆａｗ，ｆｂｕ，ｆｂｖ，ｆｂｗ，ｆｃｕ，ｆｃｖ，ｆｃｗ），旨在分别受到控制，以便将输出相与任何一个输入相连接，服从占空比矩阵的转换器的开关的切换操作用于获得负载上的输出电压；所述占空比矩阵包括零相；所述方法包含：从占空比矩阵中消除零相的步骤；以及将新零相放置在占空比矩阵中，以便最大程度地降低开关损耗和共模电压的步骤。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种矩阵转换器型变速驱动器的控制方法以及实现该方法的相应变速驱动器。
技术介绍
矩阵转换器型变速驱动器包括安排在包含三个开关单元的开关矩阵内的九个双向开关。这个开关矩阵一侧与链接到AC (交流电)电压源的三个输入相U、V、w连接，且另一侧与链接到负载的三个输出相a、b、c连接。这些开关被分别控制成将输出相与任何一个输入相连接。一般说来，矩阵转换器的开关的控制命令可以通过诸如空间矢量调制(MVE)、矢量调制或交叉调制的各种过程生成。在IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS，vol. 38，NO. 3，1991 年 6 月中名为"A novel control method for forced commutatedcycloconverters using instantaneous values of input line- to-line voltages"(使用输入线到线电压瞬时值的强迫换流循环转换器的新控制方法)并由AkioISHI⑶R0、Takeshi FURUHASHI和 Shigeru OKUMA撰写的文献描述了循环转换器的控制过程。这个过程在于将基准输出电压表达成开关的输入电压和开关占空比的函数。该文献尤其提出了在开关周期上永久断开开关单元的一个开关，以便使调制深度增加到其最大。这样就得到Vinput = 0. 86XVoutput, 而不是 Vinput = 0. 75XVoutput。零相的引入使得有可能在开关周期上断开转换器的单元之一。这使得有可能提高转换器输出端上的电性能(输出端上的较高平均电压)和在未断开的两个单元的开关周期上将有效状态的数量(或开关的次数)限制成八个。这种在开关周期上减少有效状态的数量使得有可能将开关的次数减少三分之一，并因此降低开关损耗和共模电压。但是，在开关周期期间断开一个单元使得就如下而言不可能达到最佳-当输出电流和电压同相时降低开关损耗；以及-降低共模电压。的确，断开一个单元不允许将输入电压在绝对值上的最低总和在开关期间系统地施加在进行开关的其它两个单元上。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种矩阵转换器型变速驱动器的控制方法，这种控制方法使得就降低开关损耗和共模电压而言有可能达到最佳。这个目的是通过在矩阵转换器型变速驱动器中实现的控制方法达到的，包含-与AC电压源连接的三个输入相和与电负载连接的三个输出相；-九个电流和电压双向电子开关，分布在三个开关单元当中和旨在分别受到控制， 以便将输出相与任何一个输入相连接，对服从占空比矩阵的转换器的开关的切换使得有可能获得去往负载的输出电压；-所述占空比矩阵包含零相；-其特征在于，所述方法包含-从所述占空比矩阵中消除零相的步骤；-将新零相放置在所述占空比矩阵中，以便最大程度地降低开关损耗和共模电压的步骤。按照一种特征，放置新零相的步骤在于确定输入电压矢量(Vinput)，以及在于针对各种简单输入电压确定新零相的地点作为这个矢量的位置的函数。按照另一种特征，双向电子开关的控制命令通过交叉型调制来确定。按照另一种特征，所述交叉型调制是通过在两个不同载波上以调制元的形式应用占空比矩阵的占空比实现的。按照另一种特征，两个载波具有三角形形状，以及具有等于开关频率的频率，一个载波是另一个载波的逆。按照另一种特征，一行占空比矩阵的调制元总是应用于同一载波。按照另一种特征，占空比矩阵包含最高占空比的行不应用于两个载波的任何一个，并且将两个未排除行的每一行与一个载波相比较。本专利技术还涉及矩阵转换器型变速驱动器，其包含-与AC电压源连接的三个输入相和与电负载连接的三个输出相；-九个电流和电压双向电子开关，分布在三个开关单元当中和旨在分别受到控制， 以便将输出相与任何一个输入相连接，对服从占空比矩阵的转换器的开关的切换使得有可能获得去往负载的输出电压；-所述占空比矩阵包含零相；-其特征在于，所述可变驱动器包含-从所述占空比矩阵中消除零相的部件；-将新零相放置在所述占空比矩阵中以便最大程度地降低开关损耗和共模电压的部件。按照一种特征，所述可变驱动器包含确定输入电压矢量以及针对各种简单输入电压确定新零相的地点作为这个矢量的位置的函数的部件。按照另一种特征，双向电子开关的控制命令通过交叉型调制来确定。按照另一种特征，所述交叉型调制是通过在两个不同载波上以调制元的形式应用占空比矩阵的占空比实现的。按照所述变速驱动器的另一种特征，两个载波具有三角形形状，以及具有等于开关频率的频率，一个载波是另一个载波的逆。附图说明通过对通过例子给出和表示在附图中的实施例进行如下详细描述，其它特征和优点将显而易见，在附图中-图1示意性地表示了矩阵转换器型变速驱动器的实施例的原理；-图2示意性地表示了本专利技术控制方法的操作原理；-图3例示了用在本专利技术的虚拟转换器中的输入选择器的操作原理；-图4例示了用在本专利技术的虚拟转换器中的输出选择器的操作原理；-图5A和图5B示出了用于证明对零相地点的修改的输入相电位之间的差异；-图6表示了使得有可能指示新零相的地点的输入电压矢量的各种定位扇区；-图7表示了用于定义脉宽调制的两个倒置三角形载波χ和y；-图8例示了选择第一或第二载波的原则；-图9表示了借助于为本专利技术选择的两个载波进行的示范性交叉调制。 具体实施例方式参考图1，矩阵转换器型变速驱动器包括以包含三个开关单元A、B、C的开关矩阵的形式排列的类型为串联的双IGBT (绝缘栅双极晶体管)+反平行二极管或RB-IGBT (包含两个IGBT开关的反向阻断IGBT)的九个电流和电压双向开关，每个开关单元A、B、C含有三个开关。该可变驱动器进一步包含与AC电压源连接的三个输入相u、v、w、和与受控的电负载(未示出)连接的三个输出相a、b、C。九个双向开关的每一个分别受到控制，以便将输出相a、b、c与输入相u、v、w的任何一个连接。双向开关的控制根据包含开关矩阵的开关的占空比的3X3控制矩阵来进行。 每个开关单元A、B、C根据与三个输入相U、ν、w连接的三个开关的占空比控制输出相a、b 或c上的电压。可以将每个开关单元A、B、C的单个开关设置成闭合状态。在图1中，指定点 fau、fav、faw、fbu、fbv、fbw、feu、fev、few 每一个代表一个双向开关。按照惯例，每个开关单元的开关从1到3编号。因此，为了标识开关矩阵的有效状态，要指出每个单元中闭合开关的号码。例如，有效状态131表示单元A的顶部开关 (fau-No. 1)是闭合的，单元B的底部开关(fbw-No. 3)是闭合的，以及单元C的顶部开关 (fcu-No. 1)是闭合的。3X3控制矩阵采用如下形式aUbUcU J\4 = < Vbyβ WbW其中-au, av、aw是开关fau、fav、faw的各自占空比；_1^、1^、1^是开关沩11、沩1沩《的各自占空比；-Cu, cv、Cw是开关feu、fcv、few的各自占空比。在IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, vol. 38，NO. 3，1991 年 6 月中的名为"A novel control method for forced co本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种在矩阵转换器型变速驱动器中实现的控制方法，包含：－与ＡＣ电压源连接的三个输入相（ｕ，ｖ，ｗ）和与电负载连接的三个输出相（ａ，ｂ，ｃ）；－九个电流和电压双向电子开关（ｆａｕ，ｆａｖ，ｆａｗ，ｆｂｕ，ｆｂｖ，ｆｂｗ，ｆｃｕ，ｆｃｖ，ｆｃｗ），分布在三个开关单元（Ａ，Ｂ，Ｃ）当中和旨在分别受到控制，以便将输出相与任何一个输入相连接，对服从占空比矩阵的转换器的开关的切换使得有可能获得去往负载的输出电压；－所述占空比矩阵包含零相；－其特征在于，所述方法包含：－从所述占空比矩阵中消除零相的步骤；－将新零相放置在所述占空比矩阵中，以便最大程度地降低开关损耗和共模电压的步骤。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普·鲍德森，
申请(专利权)人：施耐德东芝换流器欧洲公司，
类型：发明
国别省市：FR
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