[实用新型]一种新型三相四桥臂逆变器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三相四桥臂逆变器，尤其涉及一种新型三相四桥臂逆变器。

背景技术

为适应电网系统中日益增多的不对称负荷对电网电能质量影响，近年来，一种三相四桥臂逆变器结构因其体积小、重量轻和效率高而备受关注，且三相四桥臂逆变器具有电路形式简单，体积小，电压利用率高等优点，在实际中具有广阔的应用前景。三相四线逆变器通过中线提供零序电流通路具有了带不平衡负载的能力，在微型燃机发电、太阳能发电如光伏电池及光热发电、风力发电、生物质能发电等领域广泛使用。传统的三相四线变换器的拓扑形式有组合式逆变器、工频变压器隔离的三相四线逆变器、分裂电容三相四线逆变器等。然而，三相四桥逆变器控制复杂，目前常用的控制方法有：电流滞环控制，中性点控制，正序负序零序控制，PI控制，特定谐波消除法，内膜控制法和模糊控制等。这些控制方法在一定的程度上解决了带三相不平衡负载的问题，但具有输出负载的电流谐波含量大及三相输出电压平衡度控制慢且不精准等缺陷，因此这些三相四线逆变器控制复杂且实现困难。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种新型三相四桥臂逆变器，在三相负载的输出端位置上增设电流正反馈电路，在三相电压反馈控制的基础上，引入三相不平衡电流；通过正反馈，增大不平衡差量，促使三相输出电压平衡度控制更迅速和精准。

为实现上述目的，本实用新型提供一种新型三相四桥臂逆变器，包括三相四桥逆变器电路、电流正反馈电路和三维矢量调制电路；所述三相四桥逆变器电路中设有三相四桥逆变器，该三相四桥逆变器中的第一桥臂中点、第二桥臂中点和第三桥臂中点均通过滤波电感连接至三相负载的输入端，该三相四桥逆变器的第四桥臂中点通过中性电感连接至三相负载的输入端；所述三相负载的输出端连接电流正反馈电路的输入端，且该电流正反馈电路的输出端连接三维矢量调制电路，所述电流正反馈电路将反馈回来的电压与标准电压进行比较并输出三相不平衡差值，三相不平衡差值经由三维矢量调制电路处理后输出PWM波形。

其中，三个滤波电感与三相负载之间形成三个公共点，每个公共点到三相负载与中性电感所形成的公共点之间均连接有滤波电容。

其中，所述三相四桥逆变器包括八个开关管，第一开关管的发射极与第二开关管的集电极相连作为第一桥臂，第三开关管的发射极与第四开关管的集电极相连作为第二桥臂，第五开关管的发射极与第六开关管的集电极相连作为第三桥臂，第七开关管的发射极与第八开关管的集电极相连作为第四桥臂；且所述第一开关管、第三开关管、第五开关管和第七开关管的集电极相连接，所述第二开关管、第四开关管、第六开关管和第八开关管的发射极相连接。

其中，所述第一开关管的集电极和第二开关管的发射极之间并联有并联连接的电池和限流电容。

其中，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关、第七开关管和第八开关管均由一个单向开关管和一个二极管并联而成，且并联时单向开关管的发射极与二极管的阳极相连，单向开关管的集电极与二极管的阴极相连。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型提供的一种新型三相四桥臂逆变器，在三相四桥逆变器电路后连接的三相负载上连接有电流正反馈电路和三维矢量调制电路，电流正反馈电路将反馈回来的电压与标准电压进行比较并输出三相不平衡差值，三相不平衡差值经由三维矢量调制电路处理后输出PWM波形，该结构的改进，在三相电压反馈控制的基础上，引入三相不平衡电流；通过正反馈，增大不平衡差量，促使三相输出电压平衡度控制更迅速和精准，本结构对各种情况下的负载均具有很强的适应性，具有很强的鲁棒性。

附图说明

图1为本实用新型的一种新型三相四桥臂逆变器的方框图；

图2为本实用新型中电流正反馈电路的控制框图；

图3为本实用新型中三维矢量调制电路的控制框图；

图4为本实用新型中各种典型负载条件下四桥臂三相逆变器的输出电压图；

图5为本实用新型中负载为A3B3C3时三相输出电压波形；

图6为本实用新型中负载为A3B3C3时三相负载电流波形；

图7为本实用新型中负载为A3B3C3时第四桥臂的电流波形；

图8为本实用新型中负载为A3B3C3时三相输出电压中a相电压的谐波含量图；

图9为本实用新型中负载为A1B2C3时三相输出电压波形；

图10为本实用新型中负载为A1B2C3时三相负载电流波形；