[发明专利]用于调节变流器的输出电流的方法和变流器

说明书

本发明涉及一种用于调节变流器(1)的输出电流(i、i_u、i_v、i_w)的方法，变流器具有直流电压中间电路(Z)和半导体开关(17)，半导体开关处于桥式电路中以对直流电压中间电路(Z)的直流电压(U_z)进行变流。借助直接滞环电流调节来调节输出电流(i、i_u、i_v、i_w)，其中，输出电流(i、i_u、i_v、i_w)的实际值(i_ist)被保持在围绕理论值(i_soll)的滞环窗之内。此外，调制滞环窗的滞环宽度(W)，以设定输出电流(i、i_u、i_v、i_w)的频谱。

技术领域

本发明涉及对变流器的输出电流的调节，变流器具有直流电压中间电路和半导体开关，半导体开关处于桥式电路中以对直流电压中间电路的直流电压进行变流。

背景技术

为了调节这种变流器的输出电流，能够使用两种不同的方法。最常用的是使用所谓的间接电流调节。在此，借助电流调节器计算输出电压，其随后借助脉宽调制方法来产生。替选地，使用所谓的直接的电流调节。在此，直接通过评估实际电流确定变流器的下一初始状态，即电流调节的脉冲模式直接从电流误差中导出。

发明内容

本发明的目的在：提供一种用于调节变流器的输出电流的改进方法和一种实现应用该方法的变流器。

在根据本发明的用于调节变流器的输出电流的方法中，该变流器具有直流电压中间电路和半导体开关，半导体开关处于桥式电路中以对直流电压中间电路的直流电压进行变流，借助直接的滞环电流调节(Hysteresestromreglung)来调节输出电流，其中，输出电流的实际值被保持在围绕理论值的滞环窗之内。在此，调制滞环窗的滞环宽度，以设定输出电流的频谱。

将滞环调节理解为如下调节，在该调节中调节变量被保持在围绕理论值的公差范围中。公差范围在此称作为滞环窗，公差范围的宽度称作为滞环宽度。

本发明将变流器的输出电流的直接滞环电流调节与滞环宽度的调制组合。与基于脉宽调制的间接电流调节相比，直接的电流调节有利地实现了更高的动态和鲁棒性，例如相对于受控系统的参数的变化的动态和鲁棒性，因为在基于脉宽调制的间接电流调节中必须预先计算脉宽调制在脉冲周期之内使用的脉冲模式。本发明利用了：在使用输出电流的直接滞环电流调节的情况下，变流器的开关频率能够通过改变滞环电流调节的滞环宽度来影响。通过影响开关频率，又能够改变输出电流的频谱。这实现：通过调制直接滞环电流调节的滞环宽度来设定输出电流的频谱。例如，由此能够有利地避免激发由变流器和负载构成的总系统中的谐振频率。此外，能够将输出电流不期望的谐波分量有针对性地推移到如下频率范围中，在该频率范围中谐波分量被系统更强地衰减，或者在该频率范围中谐波分量是非临界的。如果变流器与例如为马达电感的负载连接，那么还能够通过如下方式抑制通常由这种负载产生的干扰性噪声：即将频谱匹配于人类听觉的声学灵敏度。

本发明的一个设计方案提出：针对变流器的不同的工作点预先计算滞环宽度的调制，并且在变流器的运行过程中与工作点相关地根据该预先计算来进行设定。本发明的该设计方案实现了，以低计算耗费在变流器运行时与工作点相关地调制滞环宽度，因为预先计算了滞环宽度的调制。

本发明的前述设计方案的替选设计方案提出：在变流器的运行过程中根据变流器的当前的工作点来计算滞环宽度的调制。尽管本发明的该设计方案需要在变流器运行中以更高的计算耗费来调制滞环宽度，然而实现了将滞环宽度调制更灵活地也匹配于没有预见进而不可事先计算的工作点。

本发明的一个替选于上面两个设计方案的设计方案提出：在变流器的运行过程中调节滞环宽度。本发明的该设计方案还实现了，在没有精确地了解变流器的当前工作点和其参数的情况下，以期望的方式调制滞环宽度。