[发明专利]一种变流器并联结构的控制方法

说明书

本发明提出了一种变流器并联结构的控制方法，变流器并联结构包括并联设置的第一变流器和第二变流器，该方法包括：分别采集变流器并联结构中第一变流器和第二变流器的输出电流，计算第一变流器和第二变流器的输出电流的电流平均值；将电流平均值与电流参考值进行比较，根据比较结果确定空间矢量脉宽调制模块的占空比调制电压；根据占空比调制电压分别计算第一变流器和第二变流器中各个晶体管的工作时间，并根据得到的各个晶体管的工作时间对第一变流器和第二变流器的工作状态进行控制。本发明拓扑结构采用变流器直接并联，结构简单，无需变压器，系统成本低，基于该并联结构的控制方法，能快速响应调整电压，提高能源利用率。

技术领域

本发明涉及变流器控制技术领域，尤其涉及一种变流器并联结构的控制方法。

背景技术

电磁弹射器是一种利用电磁推力使飞行物体进行可控加速的发射装置，电磁弹射系统的变流器通过向弹射直线电机提供不同频率和电压的交流电实现电机的直线运动。按照目前的弹射需求，对于变流器而言，要求具有较大的功率和较高的频率输出能力。常规变流器技术很难满足电磁弹射大功率和高频率输出的需求。

目前在大功率高压变流器控制领域，提高变流器容量的方法主要有两种：一是器件并联，二是变流器模块并联。其中，器件并联的关键问题是负载电流在并联的开关器件上的平均分配，需要器件开关特性和通态电阻特性的一致性，由于器件特性一致性很难保证，因此器件并联很难实现；变流器模块并联的关键问题是处理好负载电流的平均分配，消除并联变流器间的环流问题，有助于模块化设计，相对于器件并联变流器并联更易实现，又可以实现系统冗余，提高了系统的可靠性。大容量变流器并联方式有隔离并联和直接并联，隔离并联是采用隔离变压器，系统体积、重量、成本都大大增加。直接并联结构简单，需要处理好负载均衡和环流问题。

控制方法上有主从控制与和变流器间通信控制策略来均衡负载，但是需要多余通信总线，不利于模块化设计；还有控制方法提出按照给定电流对每个变流器的电流进行单独控制，控制器比较多，控制周期高，计算量大，响应比较慢。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种变流器并联结构的控制方法，拓扑结构采用变流器直接并联，结构简单，无需变压器，系统成本低，基于该并联结构的控制方法，能快速响应调整电压，提高能源利用率。

本发明实施例提供了一种变流器并联结构的控制方法，所述变流器并联结构包括并联设置的第一变流器和第二变流器，所述方法包括：

分别采集变流器并联结构中第一变流器和第二变流器的输出电流，计算第一变流器和第二变流器的输出电流的电流平均值；

将所述电流平均值与电流参考值进行比较，根据比较结果确定对应的控制电压值；

根据所述控制电压值确定空间矢量脉宽调制模块的占空比调制电压；

根据所述占空比调制电压利用空间矢量调节算法分别计算所述第一变流器和第二变流器中各个晶体管的工作时间，并根据得到的各个晶体管的工作时间对所述第一变流器和第二变流器的工作状态进行控制。

可选地，所述分别采集变流器并联结构中第一变流器和第二变流器的输出电流，计算第一变流器和第二变流器的输出电流的电流平均值，包括：

采集第一变流器的输出电流i_a1、i_b1、i_c1和第二变流器的输出电流i_a2、i_b2、i_c2，并计算第一变流器和第二变流器的电流平均值

对所述电流平均值进行CLARK变换，得到电流

将得到的电流进行PARK变换，得到电流

可选地，所述电流参考值包括第一电流参考输入值i_qref和第二电流参考输入值i_dref；