[发明专利]用于控制电流的设备和方法

说明书

本发明涉及用于根据电流命令来控制从逆变器提供给工厂的输出电流的设备。该设备包括计算单元，以确定电流命令与输出电流之间的电流误差，通过将包括电流命令的控制频率的增益施加至电流误差来输出输出电压，并且从输出电压输出输出电流。

技术领域

各个实施例涉及用于控制电流的设备和方法，并且更特别地，涉及比例谐振(PR)控制设备及其操作方法。

背景技术

通常，用于控制电流的比例与谐振(PR)控制设备被实施在单相或三相系统的静止坐标系上以控制交流电，并且被广泛用于工业中。

因为PR控制设备理论上对于特定频率具有无限增益，所以其具有与初级低通滤波器的特性类似的特性，其中闭环控制系统的传递函数为截止频率。因此，如果截止频率被设计为充分大于要控制的AC信号的频率，则消除了稳态误差。

然而，闭环控制系统的截止频率不能被无限增大，因为其受限于逆变器的开关频率。因此，在具有低开关频率的逆变器中，在谐波电流补偿时相对于高频分量引起稳态误差。

因此，由于PR控制装置典型地被配置为仅对有限的谐波电流进行补偿，所以特定频率上的分量是不可控制的。

发明内容

各个实施例可以提供用于根据电流命令来控制从逆变器提供给工厂的输出电流的设备和方法。

根据各个实施例，该设备可以包括用于确定电流命令与输出电流之间的电流误差的比较单元、用于通过将包括电流命令的控制频率的增益施加至电流误差来输出输出电压的传递函数施加单元以及用于从输出电压输出输出电流的计算单元。

根据各个实施例，该方法可以包括：确定电流命令与输出电流之间的电流误差，通过将包括电流命令的控制频率的增益施加至电流误差来输出输出电压并且从输出电压输出输出电流。

根据各个实施例，因为该设备被实现为次级带通滤波器，所以可以获得在控制频率处消除稳态误差而不管控制变量如何的效果。因此，具有低开关频率的逆变器系统可以有效实现谐波电流控制性能。而且，逆变器系统可以具有改善的谐波控制性能诸如谐波补偿或死亡时间补偿。

附图说明

图1是典型逆变器系统的框图。

图2是图1的单相电等效电路图。

图3和图4是根据各个实施例的电流控制设备的框图。

图5是根据第一实施例的传递函数施加单元的详细配置视图。

图6是根据第二实施例的电流控制设备的配置视图。

图7A是示出了根据第一实施例的电流控制设备的响应特性的示例性视图，并且图7B是示出了根据第二实施例的电流控制设备的响应特性的示例性视图。

具体实施例

为了充分理解本发明的结构和效果，将参照附图描述本发明的优选实施例。然而，本发明不限于下面所描述的实施例，而可以以各种形式的修改被实施。这里所公开的实施例仅仅是说明性的，以帮助理解本发明并且充分告知本发明所属领域技术人员本发明的范围。在附图中，为了便于说明，组成元件在尺寸上被放大，并且组成元件的比例可以被夸大或缩小。

应当理解，当元件被称为在另一元件“上”或与另一元件“相接触”时，该元件与该另一元件直接接触或被连接至该另一元件，或者在其之间不存在介入元件。应当理解，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接与另一元件相接触”时，不存在介入元件。其他描述元件之间关系的表达，例如“之间”和“直接之间”可以被类似地解释。