CN105958836A - 一种带开关续流电容的交直交变频器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种带开关续流电容的交直交变频器及其控制方法,将普通变频器逆变桥并联的大电容换成小电容并与小电容串联一个有续流二极管的功率开关器件。该拓扑结构下并联的电容没有对整流输出的直流电有滤波作用。当负载中有电感并且向直流母线端有续流电流时,会造成直流母线电压的升高即造成泵升电压,当泵升电压达到设置的阈值电压时微控制器会发出触发脉冲触发功率开关管V7的导通使电容C1接入电路形成电感的续流回路。本发明的拓扑形式减小了变频器的体积降低了成本,并且通过选择基于正弦波脉宽调制(SPWM)的控制方式和直接转矩控制方式实现变频器的高性能。

Description

一种带开关续流电容的交直交变频器及其控制方法
【技术领域】
本发明涉及交直交变频器技术领域,特别涉及一种带开关续流电容的交直交变频器及其控制方法。
【背景技术】
目前普通带续流电容的交直交变频器主要功能先是将输入的三相交流电经过变频器的三相整流桥转换为直流电,然后整流出来的直流电经过变频器三相逆变桥转换为交流电。如图1为普通变频器的电路拓扑形式,在工频三相电通过三相整流桥后输出具有波动的直流电压经过大电容C的滤波后变成没有波动的稳定的直流电。此时没有波动的直流电输入三相逆变桥的输入端,通过微控制器的控制触发图1中的功率开关器件。如图1,由六个二极管构成的三相不可控整流电路。整流电路上桥臂的三个二极管共阴极连接,下桥臂的三个二极管共阳极连接。在整流桥的输出端并联一个大电容C,经过电容C滤波的直流电输入三相逆变桥的输入端,三相逆变桥由六个并联续流二极管的功率开关器件构成。控制三相逆变桥的功率开关管的开关状态使逆变桥的交流侧输出PWM波形的交流电。从上述分析可知在普通变频器的三相逆变桥的输入端通常并联一个大电容,大电容对三相整流桥输出的直流电有很好的滤波作用,可以消除整流桥输出直流电的纹波稳定直流输入电压。在直流母线并联电容便于感性负载电感的续流,吸收负载端回馈的无功功率,因此直流侧电容也起到缓冲无功能量的作用。大电容往往要求有更高的耐压值所以对材料的生产工艺有更高的要求因此大电容的价格较高体积也很大。因此由于大电容的存在使普通变频器的体积较大成本更高。变频器中的其他器件相对于电解电容更不容易损坏,因此变频器的寿命主要由电解电容决定,大的电容更容易损坏从而影响了变频器的寿命。
普通变频器为了保证其稳定性和高性能需在直流侧并联大电容,但与此同时增加了变频器体积和成本。
【发明内容】
为解决现有技术存在的问题,本发明提供了一种带开关续流电容的交直交变频器及其控制方法,该交直交变频器是在变频器的三相逆变桥的输入侧并联一个小电容,并与电容串联一个有并联二极管的功率开关器件。这种拓扑结构不仅能实现普通变频器的高性能而且减小了变频器的体积降低了成本增加了变频器的寿命。
为实现上述目的,本发明采用以下技术内容:
一种带开关续流电容的交直交变频器,包括三相整流桥、电容C1、三相逆变桥和微控制器;所述三相整流桥的出线端与三相逆变桥的进线端通过直流母线连接,所述的电容C1并联在直流母线上,电容支路上设置有与电容C1串联的带有反并联二极管V7的功率开关器件D7;三相整流桥的进线端、三相逆变桥的出线端分别与电网和负载连接形成主回路;所述的微控制器与功率开关器件D7及三相逆变桥的功率开关器件均连接。
三相逆变桥由六个并联续流二极管的功率开关器件构成六个桥臂,其中开关器件V1与开关器件V4构成上下桥臂,开关器件V3、开关器件V6构成上下桥臂,第五开关器件V5、第二开关器件V2构成上下桥臂。
直流母线侧设置有电压传感器,电压传感器检测直流母线的电压信息并反馈到微控制器中。
所述的电容C1的容值为100~1000uF。
一种带开关续流电容的交直交变频器的控制方法,包括以下步骤:
主回路结构中三相交流电先通过三相整流桥,整流输出的直流电输入三相逆变桥的直流侧,微控制器控制三相逆变桥的功率开关器件的开关时间和顺序使变频器处于不同的工作方式给负载供电,同时通过控制与电容C1串联的功率开关管D7的关断来控制并联电容C1是否接入电路中;微控制器的控制策略包括基于正弦波脉宽调制的控制方式和直接转矩控制方式。
当处于正弦波脉宽调制的控制方式时,三相逆变桥的上下桥臂交替导通,在桥臂切换时负载中的电感会有续流电流产生,续流电流流向直流母线导致直流母线产生泵升电压;当泵升电压达到阈值电压时,微控制器控制功率开关器件V7导通使电容C1接入电路中,此时电感的续流电流流向电容C1;当续流完成后,当电容C1两端电压大于直流母线的电压时,电容C1中储存的能量会通过二极管VD7回馈到负载中。
正弦波脉宽调制的控制方式是指以频率与期望的输出电压波相同的正弦波作为调制波,以频率比期望高的等腰三角形作为载波,当调制波与载波相交时,由它们的交点确定逆变器功率开关器件的通断时刻,控制逆变桥功率开关开通使逆变输出获得幅值相等、宽度按正弦规律变化的脉冲序列。
当处于直接转矩控制方式时,三相整流桥的直流输出侧接入逆变桥的输入侧,时刻检测交流电机的定子磁链与电磁转矩,并将检测的结果与期望值进行比较,微控制器通过比较的结果选取相应的电压空间矢量进而开通三相逆变桥对应的功率开关器件,减小定子磁链与电磁转矩与期望值的差距;在直接转矩控制有电感的负载时,电感产生续流电流通过逆变桥的开关器件回流到负载的内部,最终电感储蓄的能量由内部内阻消耗。
直接转矩的控制方式是根据定子磁链幅值偏差ΔΨS的大小和电磁转矩偏差ΔTe的大小,再依据当前定子磁链矢量ΨS所在的位置,选取合适的电压空间矢量,减小定子磁链幅值和电磁转矩的偏差,实现电磁转矩和定子磁链的控制。
直接转矩控制采用两点式或三点式滞环控制器对磁链和转矩进行控制。
相对于现有技术,本发明具有以下技术效果:
本发明将普通变频器的直流母线并联的大电容换成小的电容并与小电容串联一个有反并联二极管的功率开关器件。这种拓扑形式不仅减小了变频器的体积而且也可以实现变频器的高性能,减小了变频器的体积便于变频器的携带运输也降低了成本,与此同时小电容不容易损坏从而增加了变频器的寿命。综上所述,本发明带开关续流电容拓扑形式的交直交变频器不仅具有体积小成本较低寿命长的优点,而且在负载是异步电机时可以通过选择不同的控制策略实现出***的高性能。
该拓扑下的变频器三相整流桥输出的电压没有经过并联电容进行滤波稳压,即在整流输出时与电容串联的功率开关管没有开通使电容接入电路。该拓扑形式下的并联电容可以起到交流侧电感续流的作用,即当负载中有电感且向逆变桥的直流侧有续流时功率开关管会开通使电容接入电路形成续流回路。
进一步,在直流母线侧安装一个电压传感器并设置一个阈值电压,电压传感器时刻检测直流母线的电压,并将检测电压大小的信息反馈到微控制器中。当负载中电感向直流侧续流时会产生泵升电压,当泵升电压达到阈值电压时微控制器发出信号触发与电容串联的功率开关管使电容接入电路。
本发明的控制电路中工频电依次通过三相整流桥和三相逆变桥后给负载供电,供电过程电容没有对整流输出的直流电有滤波作用,并通过选择基于正弦波脉宽调制的控制方式和直接转矩控制方式实现变频器的高性能。当负载中有电感并且向直流母线端有续流电流时,会造成直流母线电压的升高即造成泵升电压,当泵升电压达到设置的阈值电压时微控制器会发出触发脉冲触发功率开关管的导通使电容接入电路形成电感的续流回路。
正弦波脉宽调制是通过控制逆变桥功率开关器件的开关状态使逆变输出获得幅值相等、宽度按正弦规律变化的脉冲序列,这种方法就是正弦波脉宽调制。本发明拓扑形式下,整流电路输出的直流电没有经过电容的滤波稳压,所以输出的直流电是波动的。在本发明拓扑结构下使用正弦脉宽调制的方法控制逆变电路功率开关器件的开关状态输出幅值按正弦规律变化的交流电。当负载为三相交流电机时,本发明结构下利用正弦脉宽调制的方法控制逆变桥功率开关器件的状态输出的交流电与普通变频器用正弦脉宽调制的方法控制输出的交流电作用效果是相同的。根据变频器所接负载的要求利用微控制器控制逆变桥每个桥臂的开关器件的开通和关断,使变频器的输出满足要求。
直接转矩控制是根据定子磁链幅值偏差的大小和电磁转矩偏差的大小,再依据当前定子磁链矢量所在的位置,直接选取合适的电压空间矢量,减小定子磁链幅值和电磁转矩的偏差,实现电磁转矩和定子磁链的控制。本发明结构下由于直流侧输出电压是波动的,所以得到的空间电压矢量幅值是波动的。但是各个基本电压矢量作用的时间可以计算出来使最终的作用效果与普通变频器的相同,都达到了减小定子磁链和电磁转矩与期望值差距的效果。实现变频器的高性能。
【附图说明】
图1为普通变频器的电路拓扑结构。
图2为本发明一种带开关续流电容的交直交变频器主回路结构拓扑图。
图3是附图2中工频三相电经过整流桥输出的电压波形。在不可控整流电路中直流侧输出的交流线电压中最大的一个所以得到了附图3的电压波形。
图4是在具有波动的直流电udt作用下输出的PWM波形。
图5是稳定直流电ud作用下输出的PWM波形。
图6是相电压空间矢量图。
图7是基本的电压空间矢量图。
图8是两点式磁链滞环控制器的原理框图。当ΔΨ≥εΨ时,FΨ=1;当ΔΨ≤-εΨ时,FΨ=-1;当-εΨ<ΔΨ<εΨ时,FΨ=0。
图9是三点式转矩双滞环控制器的原理框图。当ΔTe≥εT时,FT=1;当ΔTe≤-εT时,FT=-1;当-εT<ΔTe<0,0<ΔTeT时,FT不变;当ΔTe=0时,FT=0。
图10是普通变频器下逆变桥产生基本电压矢量电压幅值图形。
图11是带续流电容的变频器中逆变桥产生基本电压矢量电压幅值波形。
【具体实施方式】
下面参照附图对本发明作进一步说明。
如图2中,本发明一种带开关续流电容的交直交变频器,将大电容换为小的电容并与电容串联一个反并联续流二极管的功率开关器件。工频三相电先通过三相桥式不可控整流电路转换为直流电输出。与整流桥的输出相连的是三相逆变桥,三相逆变桥由六个并联续流二极管的功率开关器件构成六个桥臂,其中开关器件V1与开关器件V4构成上下桥臂,开关器件V3、开关器件V6构成上下桥臂,第五开关器件V5、第二开关器件V2构成上下桥臂。整流输出与逆变桥的输入并联一个电容C1,与C1串联一个有反并联续流二极管VD7的功率开关器件V7。
当变频器接入有电感的负载,三相逆变桥若开通的功率管是V1、V6、V2且三个桥臂,当V1、V6、V2同时关断时电感会向直流侧产生续流电流。续流电流流向是:负载电感→VD3、VD5→V7→C1→VD4→负载电感。电感续流时间是很短的,在短时间的续流过程会产生尖峰脉冲而直流母线并联小电容可以起到续流吸收尖峰脉冲的作用。
普通变频器当输入功率为1KW时,并联在直流母线的电解电容的大小约为1000uF,而本发明在相同输入功率下完全可以并联一个容值只需普通变频器并联电容的十分之一的电容也就是容值为100uF的电容。因此本发明在减小了变频器的体积便于变频器的携带运输也降低了成本,与此同时小电容不容易损坏从而增加了变频器的寿命。
主电路结构中三相交流电先通过三相桥式整流桥。整流输出的直流电输入三相逆变桥的直流侧,选择逆变桥的控制策略利用微控制器MCU控制逆变桥功率开关器件的开关时间和顺序使变频器处于不同的工作方式。
若负载中是具有电感的,当处于SPWM的控制方式中时,在此种控制方式下逆变桥的上下桥臂交替导通。即在任一瞬间,将有三个桥臂同时导通。可能是上面一个桥臂下面两个桥臂,也可能是上面两个桥臂下面一个桥臂同时导通。在桥臂切换时负载中的电感会有续流电流产生。如当开关器件V1、V2、V3由开通状态转为关断,开关器件V4、V5、V6由关断转为开通时,会有续流电流流向直流母线导致直流母线产生泵升电压。当泵升电压达到阈值电压时功率开关器件V7导通使电容C1接入电路中,此时电感的续流电流流向电容C1。在续流过程续流路径是:负载电感→VD5→V7→C1→VD4、VD6→负载电感。当续流完成后,当电容两端电压大于直流母线的电压时,电容中储存的能量会通过二极管VD7回馈到负载中。
当处于直接转矩控制方式时,三相整流桥的直流输出侧直接入逆变桥的输入侧。时刻检测交流电机的定子磁链与电磁转矩,并将检测的结果与期望值进行比较。通过比较的结果选取相应的电压空间矢量进而开通三相逆变桥对应的功率开关器件,减小定子磁链与电磁转矩与期望值的差距。如FΨ=1,FT=-1,且磁链在第一扇区时,查表知对应的电压空间矢量为对应图2开通的功率开关管是V1、V5、V6。若FΨ、FT的值保持不变,当磁链旋转到第二扇区时相应的电压空间矢量是对应图2开通的功率开关器件是V1、V2、V6。在开关器件的切换过程中负载电感有续流电流产生,续流路径是:负载电感→V6→VD2、VD4→负载电感。可知在直接转矩控制有电感的负载时,电感产生续流电流不会回馈到直流母线而是由通过逆变桥的开关器件回流到负载的内部,最终电感储蓄的能量由内部内阻消耗。因此在直接转矩的控制方式下逆变桥的直流侧并联的续流电容没有接入电路形成续流回路。
本发明以三相交流电源(图2中A、B、C)供电,在变频器所接负载中有电感且向直流侧续流产生泵升电压时并联电容才会接入电路,因此并联电容没有对直流电有稳压滤波作用,整流输出的直流电是波动的如图3所示。根据变频器所接负载的要求利用微控制器控制逆变桥每个桥臂的开关器件的开通和关断,使变频器的输出满足要求。当变频器接入有电感的负载如三相异步电机,当负载中的电感有续流电流流向直流母线时,此时需要通过微控制器控制三相逆变桥直流侧开关器件V7的开通使电容C1接入电路中此时三相逆变桥直流侧的电容起到续流和吸收回馈无功功率的作用。
本发明在三相逆变桥的直流侧接入电压传感器并设置一个阈值电压,若当负载中有电感且向直流侧续流时,由于三相整流电路的电路特性使电感的续流电流不会回馈到电网中去从而会使直流侧的电压UEF升高,在UEF的值达到预设的阈值时微控制器MCU会向全控器件V7发出触发信号触发V7的导通。V7的导通使电容C1接入到电路中,此时逆变桥交流侧的电感的续流电流会流向电容C1将无功功率传递到电容中。当负载中的电感不再续流时,由于直流母线的电压是波动的,当电容电压大于直流母线电压时,电容C1会通过二极管VD7向交流侧回馈能量。
当负载为三相异步电机时,使用该拓扑结构的变频器有两种控制策略,分别是:
(1)基于正弦波脉宽调制(SPWM)的控制方式
以频率与期望的输出电压波相同的正弦波作为调制波,以频率比期望高的多的等腰三角形作为载波,当调制波与载波相交时,由它们的交点确定逆变器功率开关器件的通断时刻,这种确定逆变桥功率器件开关的方法称作“自然采样法”,用自然采样法控制逆变桥功率开关开通使逆变输出获得幅值相等、宽度安正弦规律变化的脉冲序列,这种方法就是正弦波脉宽调制。
在本发明的变频器的拓扑形式下三相整流桥的输出是具有波动的直流电压如图3所示。在具有波动直流电输入下,三相逆变桥输出幅值按正弦规律变化的PWM波形如图4所示,在直流母线电压低的时候输出PWM的波形的幅值低,在直流母线电压高的时候输出PWM波形的幅值高。在相同工频三相电输入下,带续流电容变频器输出的PWM波形如图5所示。在图4和图5中找出任意时间点的一个PWM脉冲周期,在图5的一个脉冲周期中电压的时间积分由于实际变频器输出PWM波形频率很高,可以认为图4中PWM波形中的每个脉冲周期正负脉冲的幅值是相同的,如图4中所示的一个脉冲周期中电压的时间积分令S1=S2,进而得出 在实际操作中利用上述方法确定图4中每个脉冲周期ton1、toff1,然后利用微控制器改变调制波使本发明拓扑形式下输出的PWM波形每个脉冲周期的ton1、toff1满足要求。
当电机转速不是很低时,定子合成电压与合成磁链空间矢量的关系近似为
在图4中一个脉冲周期电压作用产生的磁链矢量在图5中磁链矢量由S1=S2易得则通过微控制器的控制可使本发明拓扑形式下变频输出PWM波形每个脉冲周期电压产生磁链的效果与普通变频器输出PWM波形产生的效果相同,进而使两种拓扑形式下作用电机的总体效果是一样的。
(2)直接转矩控制方式
直接转矩的控制方式的基本思想是根据定子磁链幅值偏差ΔΨS的大小和电磁转矩偏差ΔTe的大小,再依据当前定子磁链矢量ΨS所在的位置,直接选取合适的电压空间矢量,减小定子磁链幅值和电磁转矩的偏差,实现电磁转矩和定子磁链的控制。直接转矩控制采用两点式或三点式滞环控制器对磁链和转矩进行控制。
考虑交流电机绕组的空间位置,可以定义三个定子相电压的空间矢量如图6所示。在普通的变频器拓扑结构下,由逆变桥开关器件的八种开关状态可得到八种基本的空间矢量如图7所示,其中有效工作矢量是而电压矢量为零矢量。
在电机运行时时刻检测电机的电磁转矩与定子的磁链并将检测值与期望值进行比较。如图8所示为两点式磁链滞环控制器,εΨ为控制器的带宽。当ΔΨ≥εΨ时,FΨ=1,选择相应的电压矢量使ΨS增加;当ΔΨ≤-εΨ时,FΨ=-1,选择相应的电压矢量使ΨS减小;当-εΨ<ΔΨ<εΨ时,FΨ=0,保持原来的电压矢量不变。图9为三点式转矩滞环控制器,εT为控制器的带宽。当ΔTe≥εT时,FT=1,选择相应的电压矢量使Te增加;当ΔTe≤-εT时,FT=-1,选择相应的电压矢量使Te减小;当-εT<ΔTe<0,0<ΔTeT时,FT不变,保持原来的电压矢量不变;当ΔTe=0时,FT=0,选择相应的电压矢量使转矩Te保持不变。根据FΨ、FT的值用查表法选取电压空间矢量,零矢量按照开关损耗最小的原则选取。
当定子磁链位于第一扇区时,若此时FΨ=1、FT=1,则根据查表可知应该选取的空间电压矢量为此时对应三相逆变桥开通的功率开关器件是V1、V2、V3。当磁链旋转到第二扇区时,若FΨ=1、FT=1,查表可得则对应的电压空间矢量是此时对应三相逆变桥开通的功率开关器件是V2、V3、V4。选取的空间电压矢量从转换到时,逆变桥功率开关器件导通的状态也发生了变化。如图2有上述在功率管V1关断V4导通时,电机中电感会有续流电流产生,续流电流的流通路径是:负载→V2→VD4、VD6→负载。由上述续流电流的路径可知利用直接转矩控制三相异步电机时,电机的内部的电感的续流不会回馈到直流母线侧产生泵升电压,电感中储存的能量最终由电机内阻消耗。在这种控制策略下并联在直流侧的电容不会接入电路起到续流作用。
在本发明结构下的变频器由于直流母线电压是波动的,所以由逆变器八种开关状态得到的八种基本空间电压矢量的幅值大小是波动的。以电压空间矢量为例,带续流电容变频器逆变桥输出得到的而带开关续流电容变频器逆变桥输出的 k为整数。其中udt的波形和图3的电压波形是相同的。
的幅值波形如图10所示,在直接转矩控制时若选择的空间电压矢量作用的时间为T1,在产生相同的作用效果下选择电压矢量作用时间为T2如图11所示。在图10中作用下产生的磁链大小在图11中作用下产生的磁链大小可得T2,利用上述方法利用微控制器控制所选择的在直流电压udt输入下逆变桥输出的空间电压矢量作用时间。从而确定和电压矢量作用效果相同空间电压矢量所作用的时间。
通过上述描述,带开关续流电容变频器仍然可以使用直接转矩控制的策略,实时监测电机定子磁链与电磁转矩并与期望值进行比较,再根据比较的结果选择合适的空间电压矢量,使定子磁链与电磁转矩与期望值差距减小。由于本发明拓扑形式下的形成的基本空间电压矢量的幅值是变动的,但是各个基本电压矢量作用的时间可以计算出来使最终的作用效果与普通变频器的相同,都达到了减小定子磁链和电磁转矩与期望值差距的效果。综上所述,带开关续流电容结构的变频器也可以使用直接转矩控制。
由上可知,基于正弦波脉宽调制(SPWM)的控制方式中,在直流侧电压是udt时,通过比较计算得到每个脉冲周期正向脉冲和反向脉冲的作用时间使在每个脉冲周期脉冲电压产生的磁链效果与当直流侧电压是ud作用时对应每个脉冲周期脉冲电压的作用效果相同。在使用直接转矩控制的方式中,时刻检测电磁转矩与定子磁链并与并分别与各自期望的值进行比较。根据比较的结果选取合适的电压空间矢量对电机转矩与定子磁链进行调节进而提高了***的性能。
综上所述,本发明带开关续流电容拓扑形式的交直交变频器不仅具有体积小成本较低寿命长的优点,而且在负载是异步电机时可以通过选择不同的控制策略实现出***的高性能。

Claims (10)

1.一种带开关续流电容的交直交变频器,其特征在于:包括三相整流桥、电容C1、三相逆变桥和微控制器;所述三相整流桥的出线端与三相逆变桥的进线端通过直流母线连接,所述的电容C1并联在直流母线上,电容支路上设置有与电容C1串联的带有反并联二极管V7的功率开关器件D7;三相整流桥的进线端、三相逆变桥的出线端分别与电网和负载连接形成主回路;所述的微控制器与功率开关器件D7及三相逆变桥的功率开关器件均连接。
2.根据权利要求1所述的一种带开关续流电容的交直交变频器,其特征在于:三相逆变桥由六个并联续流二极管的功率开关器件构成六个桥臂,其中开关器件V1与开关器件V4构成上下桥臂,开关器件V3、开关器件V6构成上下桥臂,第五开关器件V5、第二开关器件V2构成上下桥臂。
3.根据权利要求1所述的一种带开关续流电容的交直交变频器,其特征在于:直流母线侧设置有电压传感器,电压传感器检测直流母线的电压信息并反馈到微控制器中。
4.根据权利要求1所述的一种带开关续流电容的交直交变频器,其特征在于:所述的电容C1的容值为100~1000uF。
5.一种基于权利要求1所述的带开关续流电容的交直交变频器的控制方法,其特征在于:包括以下步骤:
主回路结构中三相交流电先通过三相整流桥,整流输出的直流电输入三相逆变桥的直流侧,微控制器控制三相逆变桥的功率开关器件的开关时间和顺序使变频器处于不同的工作方式给负载供电,同时通过控制与电容C1串联的功率开关管D7的关断来控制并联电容C1是否接入电路中;微控制器的控制策略包括基于正弦波脉宽调制的控制方式和直接转矩控制方式。
6.根据权利要求5所述的带开关续流电容的交直交变频器的控制方法,其特征在于:
当处于正弦波脉宽调制的控制方式时,三相逆变桥的上下桥臂交替导通,在桥臂切换时负载中的电感会有续流电流产生,续流电流流向直流母线导致直流母线产生泵升电压;当泵升电压达到阈值电压时,微控制器控制功率开关器件V7导通使电容C1接入电路中,此时电感的续流电流流向电容C1;当续流完成后,当电容C1两端电压大于直流母线的电压时,电容C1中储存的能量会通过二极管VD7回馈到负载中。
7.根据权利要求6所述的带开关续流电容的交直交变频器的控制方法,其特征在于:
正弦波脉宽调制的控制方式是指以频率与期望的输出电压波相同的正弦波作为调制波,以频率比期望高的等腰三角形作为载波,当调制波与载波相交时,由它们的交点确定逆变器功率开关器件的通断时刻,控制逆变桥功率开关开通使逆变输出获得幅值相等、宽度按正弦规律变化的脉冲序列。
8.根据权利要求6所述的带开关续流电容的交直交变频器的控制方法,其特征在于:
当处于直接转矩控制方式时,三相整流桥的直流输出侧接入逆变桥的输入侧,时刻检测交流电机的定子磁链与电磁转矩,并将检测的结果与期望值进行比较,微控制器通过比较的结果选取相应的电压空间矢量进而开通三相逆变桥对应的功率开关器件,减小定子磁链与电磁转矩与期望值的差距;在直接转矩控制有电感的负载时,电感产生续流电流通过逆变桥的开关器件回流到负载的内部,最终电感储蓄的能量由内部内阻消耗。
9.根据权利要求8所述的带开关续流电容的交直交变频器的控制方法,其特征在于:
直接转矩的控制方式是根据定子磁链幅值偏差ΔΨS的大小和电磁转矩偏差ΔTe的大小,再依据当前定子磁链矢量ΨS所在的位置,选取合适的电压空间矢量,减小定子磁链幅值和电磁转矩的偏差,实现电磁转矩和定子磁链的控制。
10.根据权利要求9所述的带开关续流电容的交直交变频器的控制方法,其特征在于:直接转矩控制采用两点式或三点式滞环控制器对磁链和转矩进行控制。
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