[发明专利]机车辅助逆变器及控制方法

权利要求书

1.一种机车辅助逆变器，其特征在于，包括：电压输出电路以及控制电路；其中，所述控制电路包括：

正负序电压分离模块，与所述电压输出电路相连接，用于接收所述电压输出电路输出的三相输出电压Ua，Ub和Uc，并对所述三相输出电压进行变换处理，以获取两相输出电压Uα和Uβ，以及对所述两相输出电压Uα和Uβ的正负序进行分离处理，以获取正序分量Uα+、Uβ+和负序分量Uα-、Uβ-；

Park转换器，与所述正负序电压分离模块相连接，用于接收所述正序分量Uα+、Uβ+和负序分量Uα-、Uβ-，并对所述正序分量Uα+、Uβ+和负序分量Uα-、Uβ-进行Park变换，以获取两相旋转坐标系下第一正序的dq轴分量Ud+、Uq+和第一负序的dq轴分量Ud-、Uq-；

PI控制器，与所述Park转换器相连接，用于接收所述第一正序的dq轴分量Ud+、Uq+和第一负序的dq轴分量Ud-、Uq-，并对所述第一正序的dq轴分量Ud+、Uq+和第一负序的dq轴分量Ud-、Uq-分别进行PI控制，以获取控制输出的第二正序的dq轴分量UCd+、UCq+、第二负序的dq轴分量UCd-、UCq-，并根据矢量旋转角度的角度关系，将第二负序的dq轴分量UCd-、UCq-折算到第二正序的dq轴，并与第二正序的dq轴分量UCd+、UCq+分别进行求和，以获取控制输出的第一dq轴电压Ud、Uq；

控制脉冲生成器，与所述PI控制器相连接，用于接收所述第一dq轴电压Ud、Uq，并根据所述第一dq轴电压Ud、Uq生成控制脉冲。

2.根据权利要求1所述的机车辅助逆变器，其特征在于，所述正负序电压分离模块包括：

Clark变换器，与所述电压输出电路相连接，用于接收所述电压输出电路输出的三相输出电压Ua，Ub和Uc，并将所述三相输出电压Ua，Ub和Uc经Clark变换至两相静止坐标系，以获取两相输出电压Uα和Uβ；

二阶广义积分器，与所述Clark变换器相连接，用于对所述两相输出电压Uα和Uβ进行滤波和移相，以获取移相电压QUα和QUβ，其中Q为移相算子,Q＝e^-jπ/2；

正负序对称分量计算器，与所述二阶广义积分器相连接，用于对所述移相电压QUα和QUβ进行正负序对称分量的计算，以获取正序分量Uα+、Uβ+和负序分量Uα-、Uβ-。

3.根据权利要求1所述的机车辅助逆变器，其特征在于，所述PI控制器包括：

第一PI控制单元，用于对第一正序的d轴分量Ud+进行PI控制，以获取控制输出的第二正序的d轴分量UCd+；

第二PI控制单元，用于对第一正序的q轴分量Uq+进行PI控制，以获取控制输出的第二正序的q轴分量UCq+；

第三PI控制单元，用于对第一负序的d轴分量Ud-进行PI控制，以获取控制输出的第二负序的d轴分量UCd-；

第四PI控制单元，用于对第一负序的q轴分量Uq-进行PI控制，以获取控制输出的第二负序的q轴分量UCq-；

dq轴输出叠加器，用于根据矢量旋转角度的角度关系，将第二负序的dq轴分量UCd-、UCq-折算到第二正序的dq轴，并与第二正序的dq轴分量UCd+、UCq+分别进行求和，以获取控制输出的第一dq轴电压Ud、Uq。

4.根据权利要求1所述的机车辅助逆变器，其特征在于，所述控制脉冲生成器，包括：

电感电压解耦器，与所述PI控制器相连接，用于接收所述第一dq轴电压Ud、Uq，并获取电压输出电路中LC滤波器中的电感电压，计算所述电感电压在第一dq轴的分量ULd、ULq，并对所述第一dq轴电压Ud、Uq和所述电感电压在第一dq轴的分量ULd、Ulq，以及所述三相输出电压在第一dq轴的分量sUd、sUq进行叠加，以获取第二dq轴电压USd、USq；

Park反转换器，与所述电感电压解耦器相连接，用于接收所述第二dq轴电压USd、USq，并对所述第二dq轴电压USd、USq进行Park反变换，以获取两相静止坐标系下的两相电压USα、USβ；

脉宽调制器，与所述Park反转换器相连接，用于接收所述两相电压USα、USβ，并对所述两相电压USα、USβ进行空间矢量脉宽调制，以生成控制脉冲。