[实用新型]一种具有在线双机热备份功能的四桥臂电力逆变器

说明书

技术领域：本实用新型涉及一种具有在线双机热备份功能的四桥臂电力逆变器。

背景技术：一般逆变器由单一的三桥臂单元、驱动电路、保护电路以及控制器等部分组成。一般是将直流电压逆变生成三相三线制交流输出，没有中性线，通过变压器次级星型接法产生中性线，体积庞大，而且没用冗余，一旦控制器或逆变单元出现故障，系统就会瘫痪，存在可靠性不高的问题。

发明内容：本实用新型的目的是提供一种体积小、可靠性高的具有在线双机热备份功能的四桥臂电力逆变器。本实用新型的技术解决方案是，逆变器由两套元件参数相同的四桥臂逆变单元、两个固态电子开关和两个控制器组成，四桥臂逆变单元的直流电压正极端子经固态电子开关与四桥臂的正极连接，四桥臂逆变单元的直流电压负极端子直接与四桥臂的负极连接。所述的两套四桥臂逆变单元分别由8个绝缘栅双极型晶体管组成，两套四桥臂逆变单元的8个绝缘栅双极型晶体管分别与两个控制器连接。本实用新型采用两套元件参数相同的四桥臂逆变单元、两个固态电子开关、两个控制器组成，两套控制器及四桥臂逆变单元互为主备用，两个控制器实时通讯，相互判断主备用控制器及主备用四桥臂逆变单元的工作状态，当主用控制器与主用四桥臂逆变单元工作异常时，立即切换到备用控制器与备用四桥臂逆变单元。本实用新型将直流电压逆变生成三相四线制交流输出，具有中性线，体积小巧，而且具有在线双机热备份功能。

附图说明

图1为现有逆变器结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

逆变器由两套元件参数相同的四桥臂逆变单元1和2、两个固态电子开关K1和K2、两个控制器CON1和CON2组成，四桥臂逆变单元1或2的直流电压正极端子P经固态电子开关K1或K2与四桥臂的正极连接，四桥臂逆变单元1或2的直流电压负极端子G直接与四桥臂的负极连接。

所述的四桥臂逆变单元1和2分别由8个绝缘栅双极型晶体管组成，四桥臂逆变单元1的八个绝缘栅双极型晶体管与控制器CON1连接，四桥臂逆变单元2的八个绝缘栅双极型晶体管与控制器CON2连接。

四桥臂逆变单元1的直流电压正极端子P通过固态电子开关K1与四桥臂正极连接，四桥臂逆变单元1的直流电压负极端子G直接与四桥臂负极连接，该四桥臂逆变单元1由八个绝缘栅双极型晶体管T1～T8组成，由控制器CON1控制，可以相对独立的实现直流电压的三相四线制逆变；另一个四桥臂逆变单元2的直流电压正极端子P通过固态电子开关K2与四桥臂正极连接，四桥臂逆变单元2的直流电压负极端子G直接与四桥臂负极连接，该四桥臂逆变单元2由8个绝缘栅双极型晶体管T11～T18组成，由控制器CON2控制，可以相对独立的实现直流电压的三相四线制逆变。由T1～T8(或T11～T18)八个绝缘栅双极型晶体管构成四桥臂逆变单元，其功能是将直流电压逆变生成带中性线输出的“三相，50Hz，220VAC(相电压)”交流电。

主用四桥臂逆变单元1(或2)的直流电压正极端子P通过固态电子开关K1与主用四桥臂正极连接，直流电压负极端子G直接与主用四桥臂负极连接，第一个桥臂由绝缘栅双极型晶体管T1、T5串联构成，两管之间引出线为中性线N，第二个桥臂由绝缘栅双极型晶体管T2、T6串联构成，第三个桥臂由绝缘栅双极型晶体管T3、T7串联构成，第四个桥臂由绝缘栅双极型晶体管T4、T8串联构成，第二、三、四桥臂的两管之间引出线分别为三根相线；每个绝缘栅双极型晶体管两端并联一个25μf电解电容。主用四桥臂逆变单元由主用控制器CON1控制，可以相对独立的实现直流电压的三相四线制逆变，将直流电压逆变生成带中性线输出的“三相，50Hz，220VAC(相电压)”交流电。备用四桥臂逆变单元2(或1)直流电压正极端子P通过固态电子开关K2与备用四桥臂正极连接，直流电压负极端子G直接与备用四桥臂负极连接，第一个桥臂由绝缘栅双极型晶体管T11、T15串联构成，两管之间引出线为中性线N，第二个桥臂由绝缘栅双极型晶体管T12、T16串联构成，第三个桥臂由绝缘栅双极型晶体管T13、T17串联构成，第四个桥臂由绝缘栅双极型晶体管T14、T18串联构成，第二、三、四桥臂的两管之间引出线分别为三根相线；每个绝缘栅双极型晶体管两端并联一个25μf电解电容。备用四桥臂由备用控制器CON2控制，可以相对独立的实现直流电压的三相四线制逆变，将直流电压逆变生成带中性线输出的“三相，50Hz，220VAC(相电压)”交流电。控制策略采用三维空间矢量脉宽调制(3D-SVM)方案，在选择开关模式方面具有更好的适应性，从而降低了开关频率，具有更好的输出波形。第一个桥臂以50％的占空比转换，形成一个人工的中性端，第二、三、四桥臂分别用于提供50Hz，220VAC相电压。