[实用新型]电流源型三相逆变器拓扑结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体而言，涉及一种电流源型三相逆变器拓扑结构。

背景技术

电力电子变换技术对工业自动化、智能交通、输电配电、节能降耗、环境保护治理等方面，起到巨大的推动作用。特别是近年来随着世界各国工业和科技的迅速发展，电力电子变换技术正在快速更新，其对人类社会的影响与日俱增。在采用独立运行逆变器供电的应用场合中，随着用电设备的增加，对逆变器的功率等级与可靠性的要求也随之增高。

现有的逆变器一般为电压源型，而电流型逆变器对晶闸管的耐压要求比电压型高，它的出现比电压型逆变器晚。但随着晶闸管耐压水平的提高，电流型逆变器也得到了较快的发展。电流型逆变器电路结构简单，用于交流电动机调速时可以不附加其它电路而实现再生制动，发生短路时危险性较小，对晶闸管关断时间的要求不高，适用于对动态特要求较高，调速范围大的交流调速系统。

但现有的电流源型逆变器在对负载进行切换时，会出现电流瞬时增大的问题，导致系统受到冲击，造成系统不稳定，严重者可能造成功率器件过压损坏。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种电流源型三相逆变器拓扑结构，以解决现有技术中电流源型逆变器工作时容易发生电流突变而导致功率器件过压损坏的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种电流源型三相逆变器拓扑结构，包括电流源、三相逆变桥和第一电感，三相逆变器通过母线电路与电流源连接，第一电感设置在电流源与三相逆变桥之间的母线电路上，电流源与三相逆变桥之间并联有对三相逆变桥的负载电流进行控制的软开关电路。

优选地，软开关电路包括第一开关支路和第二开关支路，第一开关支路与三相逆变桥并联，第二开关支路的第一端连接在电流源与第一电感之间的母线电路上，第一开关支路包括第二电感、第一辅助开关管和第一二极管，第一二极管与第一辅助开关管并联后与第二电感串联，第二开关支路包括串联的第二辅助开关管和第二二极管，第二开关支路的第二端连接在第二电感靠近第一辅助开关管的一端。

优选地，软开关电路还包括滤波电路，滤波电路与第一开关支路并联，且位于第一电感与第一开关支路之间。

优选地，三相逆变桥包括并联在正直流母线与负直流母线之间的用于产生第一相电压的第一逆变电路、用于产生第二相电压的第二逆变电路、以及用于产生第三相电压的第三逆变电路。

优选地，第一逆变电路包括用于产生第一相电压的第一主开关管和第二主开关管，第一主开关管和第二主开关管分别带有反并联的二极管，第二逆变电路包括用于产生第二相电压的第三主开关管和第四主开关管，第三主开关管和第四主开关管分别带有反并联的二极管，第三逆变电路包括用于产生第三相电压的第五主开关管和第六主开关管，第五主开关管和第六主开关管分别带有反并联的二极管。

优选地，各主开关管与二极管并联后均串联有防止电流回流的防反二极管。

应用本实用新型的技术方案，电流源型三相逆变器拓扑结构包括电流源、三相逆变桥和第一电感，三相逆变器通过母线电路与电流源连接，第一电感设置在电流源与三相逆变桥之间的母线电路上，电流源与三相逆变桥之间并联有对三相逆变桥的负载电流进行控制的软开关电路。通过在电流源与三相逆变桥之间设置软开关电路，可以通过软开关电路使三相逆变桥的主开关管能够实现软化，避免出现电流瞬时增大的问题，减少系统受到冲击，避免电流突变而导致功率器件过压损坏的问题，使得三相逆变器运行更加稳定，使用寿命有效延长。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型实施例的电流源型三相逆变器拓扑结构的原理图；

图2示出了根据本实用新型实施例的电流源型三相逆变器拓扑结构的开关管驱动信号波形图；

图3示出了根据本实用新型实施例的电流源型三相逆变器拓扑结构的d-q分量稳态图；

图4示出了根据本实用新型实施例的电流源型三相逆变器拓扑结构的输出波形；

图5示出了根据本实用新型实施例的电流源型三相逆变器拓扑结构的效果图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。