专利汇可以提供一种桥式逆变器输出电压直流分量的估算和抑制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种桥式逆变器 输出 电压 直流分量 的估算和抑制方法,首先估算逆变器桥臂电压的直流分量,并作为逆变器输出电压直流分量的估算值;然后在单相或三相桥式逆变器系统中增设直流分量抑 制模 块 ;由于逆变器桥臂电压直流分量与逆变器输出电压直流分量呈比例关系,所述直流分量抑制模块通过控制逆变器桥臂电压直流分量为0或接近于0来控制逆变器输出电压直流分量,具体为将所估算的逆变器桥臂电压直流分量同0比较后,经PI 控制器 补偿,PI控制器的输出值经一定的 限幅 处理后, 叠加 至逆变器正弦参考电压、电压环或 电流 环输出。本发明能够估算出逆变器桥臂电压直流分量和逆变器输出电压直流分量的大小,并有效抑制逆变器输出的直流分量。,下面是一种桥式逆变器输出电压直流分量的估算和抑制方法专利的具体信息内容。
1.一种桥式逆变器输出电压直流分量的估算方法,所述桥式逆变器为单相半桥逆变器;所述单相半桥逆变器包括直流母线电压Vp和Vn、第一开关管Q1、第二开关管Q2、输出滤波电感La和输出滤波电容Ca;其特征在于,所述估算方法包括:
设基波周期为Tf,开关周期为Ts,死区时间为Td,载波比为N=Tf/Ts;
记每个开关周期中第一开关管Q1导通占空比为da,则每个开关周期中Q1导通时间为(daTs-Td),第二开关管Q2导通时间为[(1-da)Ts-Td];实时采样逆变器直流母线电压Vp和Vn,采样周期以开关周期为单位;
则第k个开关周期内桥臂电压va的伏秒积为:
VS(k)=(dakTs-Td)Vpk-[(1-dak)Ts-Td]Vnk
其中dak为第k个采样周期的占空比;Vpk为正直流母线电压;Vnk为负直流母线电压; 构建一个时间长度为Tf,点数为N的窗口,将该窗口中的桥臂电压伏秒积平均值作为逆变器桥臂电压直流分量vadc,计算如下:
若忽略死区影响,即令Td=0,则逆变器桥臂电压直流分量为:
记输出滤波电感La的电流直流分量为idc,输出滤波电感La等效串联电阻为r,负载电阻为Ra,则逆变器输出电压直流分量voadc与逆变器桥臂电压直流分量vadc的关系式如下:
即:
由上式可知,逆变器桥臂电压直流分量与逆变器输出电压直流分量呈一比例关系;在空载条件下,比例系数为1,即逆变器输出电压直流分量voadc等于桥臂电压直流分量vadc;带载时,由于等效串联电阻r远小于负载电阻Ra,仍旧满足比例系数接近1,即有voadc≈vadc;因此,将估算的逆变器桥臂电压直流分量vadc作为逆变器输出电压直流分量voadc的估算值是合理有效的。
2.根据权利要求1所述的桥式逆变器输出电压直流分量的估算方法,其特征在于,所述桥式逆变器为三相逆变器;所述三相逆变器任意一相的电路结构与所述单相半桥逆变器电路结构相同。
3.根据权利要求1所述的桥式逆变器输出电压直流分量的估算方法,其特征在于,所述桥臂电压伏秒积平均值采用滑动的方式计算,每次滑动的点数为b,b的取值范围为[1,N],当b=1时,每个开关周期将最新的计算值记入,并剔除窗口中最早的历史值;当b=N时,为逐个基波周期平均方式。
4.根据权利要求1所述的桥式逆变器输出电压直流分量的估算方法,其特征在于,所述第一开关管Q1包括IGBT或MOSFET全控型开关器件;所述第二开关管Q2包括IGBT或MOSFET全控型开关器件。
5.一种桥式逆变器输出电压直流分量的抑制方法,其特征在于,基于如权利要求1至4中任意一项所述的桥式逆变器输出电压直流分量的估算方法,包括:
由于所述逆变器桥臂电压直流分量与逆变器输出电压直流分量为一比例关系,且比例系数接近或等于1,因此通过控制所述逆变器桥臂电压直流分量为零或接近于零来控制所述逆变器输出电压直流分量。
6.根据权利要求5所述的桥式逆变器输出电压直流分量的抑制方法,其特征在于,控制所述逆变器桥臂电压直流分量为零或接近于零的方法,包括:
将逆变器桥臂电压直流分量同0比较后,经PI控制器补偿,所述PI控制器的输出值经一定的限幅处理后,作为抑制逆变器输出直流分量的补偿量,叠加至逆变器正弦参考电压、电压环或电流环输出。
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