[发明专利]永磁同步发电机的九电平变流器

权利要求书

1.一种永磁同步发电机的九电平变流器，其特征在于，包括：

永磁同步发电机(1)：用于提供电能；

九电平变流器(2)：用于将(1)提供的三相交流电变换成九电平交流电；

信号检测模块(3)：用于采样永磁同步发电机(1)输出的三相电压、电流、九电平变流器(2)中直流电压信号、永磁同步电动机(6)的定子电流和转速信号；

控制器模块(4)：用于对信号检测模块(3)输出的信号进行运算，再根据信号与标准信号进行比较，判断是否启动保护，并发出控制信号；

驱动摸块(5)：用于将控制器模块(4)输出的PWM信号进行隔离放大，驱动功率开关管；

永磁同步电动机(6)：由九电平变流器(2)输出九电平交流电驱动；

所述九电平变流器(2)由PWM整流器和逆变器构成，所述PWM整流器将永磁同步发电机(1)发出的交流电转换为直流电，所述逆变器将直流电转换为九电平交流电，所述永磁同步电动机(6)通过升压变压器驱动，所述逆变器采用八路载波，所述八路载波的幅制相同、频率相同；

所述九电平变流器(2)采用九电平变流器拓扑结构，所述九电平拓扑结构从永磁同步发电机(1)引出三线分别通过电感连接在PWM整流器，所述PWM整流器采用三相半桥拓扑，由带反并联二极管的IGBT组合构成，PWM整流器的直流输出经支撑电容C1作为九电平逆变器的输入，九电平逆变器采用三相全桥拓扑，通过悬浮电容的引入，使输出达到九电平，通过升压变压器驱动永磁同步电动机。

2.根据权利要求1所述的一种永磁同步发电机的九电平变流器，其特征在于，

所述逆变器A相的九电平输出为：

第一电平开关状态由VT13、C2、C3和VT12串联组成，输出+4Udc，所述第二电平开关状态由VT13、C2、VT7、C4和VT10串联组成，输出+3Udc，所述第三电平开关状态由VT13、C2、VT7和VT9串联组成，输出+2Udc，所述第四电平开关状态由VT13、C2、VT8、C4和VT9串联组成，输出+Udc，所述第五电平开关状态由VT12和VT14串联组成，输出0，所述第六电平开关状态由VT10、C4、VT7、C3和VT14串联组成，输出-Udc，所述第七电平开关状态由VT10、VT8、C3和VT14串联组成，输出-2Udc，所述第八电平开关状态由VT9、C4、VT8、C3和VT14串联组成，输出-3Udc，所述第九电平开关状态由VT11、C2、C3和VT14串联组成，输出-4Udc；

所述逆变器B相的九电平输出为：

第一电平开关状态由VT21、C5、C6和VT20串联组成，输出+4Udc，所述第二电平开关状态由VT21、C5、VT15、C7和VT18串联组成，输出+3Udc，所述第三电平开关状态由VT21、C5、VT15和VT17串联组成，输出+2Udc，所述第四电平开关状态由VT21、C5、VT16、C7和VT17串联组成，输出+Udc，所述第五电平开关状态由VT20和VT22串联组成，输出0，所述第六电平开关状态由VT18、C7、VT15、C6和VT22串联组成，输出-Udc，所述第七电平开关状态由VT18、VT16、C6和VT22串联组成，输出-2Udc，所述第八电平开关状态由VT17、C7、VT16、C6和VT22串联组成，输出-3Udc，所述第九电平开关状态由VT19、C5、C6和VT22串联组成，输出-4Udc；

所述逆变器C相的九电平输出为：

第一电平开关状态由VT29、C8、C9和VT28串联组成，输出+4Udc，所述第二电平开关状态由VT29、C8、VT23、C10和VT26串联组成，输出+3Udc，所述第三电平开关状态由VT29、C8、VT23和VT25串联组成，输出+2Udc，所述第四电平开关状态由VT29、C8、VT24、C10和VT25串联组成，输出+Udc，所述第五电平开关状态由VT28和VT30串联组成，输出0，所述第六电平开关状态由VT26、C10、VT23、C9和VT30串联组成，输出-Udc，所述第七电平开关状态由VT26、VT24、C9和VT30串联组成，输出-2Udc，所述第八电平开关状态由VT25、C10、VT24、C9和VT30串联组成，输出-3Udc，所述第九电平开关状态由VT27、C8、C9和VT30串联组成，输出-4Udc。