[实用新型]用于船舶三电平变频调速电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于船舶三电平变频调速电源，属于电源技术领域。

背景技术

电力推进船舶具有机动性能好、动态响应快、控制监控方便、推进形式可多样化、可实现回馈制动等众多优点，随着电力电子技术的日新月异的发展以及大功率交流电机的变频调速技术的日趋成熟，船舶电力推进技术在国内外受到了高度重视并得到了快速发展；三电平逆变器的功率开关电压应力只有输入电压的一半，开关损耗小、效率高，非常适合输入电压高，输出功率大的场合。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于船舶三电平变频调速电源。

本实用新型要解决的问题是目前还没有三电平变频调速电源用于船舶电力推进。

为实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案是：

用于船舶三电平变频调速电源，包括输入整流滤波电路、三电平逆变电路、LC滤波器、驱动芯片、稳压电源模块、控制芯片和电压电流互感器，三电平逆变电路的输入端连接输入整流滤波电路，输出端连接LC滤波器，稳压电源模块连接在驱动芯片和控制芯片的供电引脚上，驱动芯片的输入端连接在控制芯片上，输出端连接在三电平逆变电路上，电压电流互感器的输入端连接在LC滤波器的输出端，输出端连接在控制芯片上；控制芯片的型号为TMS320LF2407，驱动芯片的型号为EXB841。

本实用新型的优点是：控制芯片采用TI公司推出的型号为TMS320LF2407高性能16位DSP，具有10位模数转换器，8个16位脉冲宽度调制（PWM）通道，适用于三相逆变器控制，三电平逆变器的功率开关电压应力只有输入电压的一半，开关损耗小、效率高，非常适合输入电压高，输出功率大的场合，该用于船舶三电平变频调速电源具有结构简单，工作可靠，效率高，输出电压谐波含量少等优点。

附图说明

图1是本实用新型用于船舶三电平变频调速电源的示意图；

图2是本实用新型用于船舶三电平变频调速电源中的三电平逆变电路图；

图中：1、输入整流滤波电路   2、三电平逆变电路   3、LC滤波器   4、驱动芯片   5、稳压电源模块   6、控制芯片   7、电压电流互感器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，用于船舶三电平变频调速电源，包括输入整流滤波电路1、三电平逆变电路2、LC滤波器3、驱动芯片4、稳压电源模块5、控制芯片6和电压电流互感器7，三电平逆变电路2的输入端连接输入整流滤波电路1，输出端连接LC滤波器3，稳压电源模块5连接在驱动芯片4和控制芯片6的供电引脚上，驱动芯片4的输入端连接在控制芯片6上，输出端连接在三电平逆变电路2上，电压电流互感器7的输入端连接在LC滤波器3的输出端，电压电流互感器7的输出端连接在控制芯片6上。

三电平逆变电路2如图2所示，其中C1、C2电容容量相同构成分压电路，电容中点的电压等于输入电源电压的一半，12个IGBT开关管Q1~Q12和6个二极管D1~D6构成三相三电平逆变电路，其中每一相逆变电路有4个IGBT和2个二极管，分析其中一相，当上面两个IGBT导通时输出电压等于电源电压，中间两个IGBT导通时输出电压等于电源电压的一半，下面两个IGBT导通时输出电压为零，共有三种电平状态，IGBT的栅极连接到驱动芯片4上，由于Q1和Q3、Q2和Q4的状态相反，因此一相只需要2路驱动信号，同理三相只需要6路驱动信号。

控制芯片6的型号为TMS320LF2407，是TI公司推出的高性能16位DSP，具有10位模数转换器，8个16位脉冲宽度调制（PWM）通道，适用于三相逆变器控制；驱动芯片4的型号为EXB841，是日本富士公司生产的混合IC驱动器，可驱动高达600V、400A的IGBT，同时具有驱动信号隔离优点；电压电流互感器7将LC滤波器3输出的高电压大电流信号转化为控制芯片6可以采集的小电压信号。

本系统的工作原理：控制芯片6采用三电平SVPWM调制方法产生SVPWM信号，通过驱动芯片4驱动三电平逆变电路2工作，控制芯片6通过电压电流互感器7采集输出电压电流信号，整流滤波电路1将输入的三相交流电整流滤波成稳定的直流电，三电平逆变电路2的输出经过LC滤波器3滤除多次谐波，提高输出波形的质量，该用于船舶三电平变频调速电源具有结构简单，工作可靠，效率高，输出电压谐波含量少等优点。