專利名稱：一種級(jí)聯(lián)型多電平變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力電子高壓大容量多電平變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，特別是指 一種級(jí)聯(lián)型多電平變換器。
背景技術(shù)：
高壓大容量的交流電機(jī)廣泛應(yīng)用在軋鋼、造紙、水泥、煤炭、鐵路以及船舶 等工業(yè)領(lǐng)域中。多電平技術(shù)對(duì)交流電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速，不僅可以達(dá)到節(jié)能的目的， 還可以改善工藝條件，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
目前，大功率交流電機(jī)變頻調(diào)速用的多電平變換器主要包括有兩種 一種是 采用二極管箝位式的中壓三電平變換器，另外一種是H橋級(jí)聯(lián)型高壓多電平變換 器。三電平變換器控制電壓為3kV及3kV以下等級(jí)的交流電機(jī)，而H橋級(jí)聯(lián)型多 電平變換器主要控制電壓為6kV 10kV等級(jí)的大容量高壓交流電機(jī)。
三電平變換器中的變壓器雖然比較簡(jiǎn)單，輸出電壓諧波也較低，但三電平變 換器存在上高壓(一般高壓指的是6kV 10kV)困難的問(wèn)題，即便上了高壓，三電 平變換器的電容電壓也難以達(dá)到平衡。
而H橋級(jí)聯(lián)型變換器容易上高壓，且輸入側(cè)采用了特殊制造的移相變壓器， 通過(guò)這種移相變壓器的疊加效應(yīng)，可以產(chǎn)生正弦的網(wǎng)側(cè)電流，使其功率因數(shù)接近l， 同時(shí)避免了對(duì)電網(wǎng)的諧波污染。但是，H橋級(jí)聯(lián)型多電平變換器也存在一些問(wèn)題， 比如由于H橋級(jí)聯(lián)型多電平變換器中的每個(gè)功率單元前端采用了二極管不控整 流，因此在交流電機(jī)制動(dòng)時(shí)，變換器不能實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行，即能量回饋電網(wǎng)；另 外移相變壓器的抽頭多，重量和體積大，而且成本高。 發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種不需要變壓器，且能實(shí)現(xiàn)四象 限運(yùn)行的智能化級(jí)聯(lián)型多電平變換器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案 一種級(jí)聯(lián)型多電平變換器， 其特征在于包括 一脈寬調(diào)制整流器的輸入端與電網(wǎng)相連，所述脈寬調(diào)制整流器 的輸出端連接直流母線，所述直流母線連接一逆變器的輸入端，所述逆變器給交 流電機(jī)供電； 一控制單元與所述脈寬調(diào)制整流器進(jìn)行信息交互，控制所述脈寬調(diào) 制整流器兩端的電壓與所述直流母線 間的電容電壓達(dá)到平衡，控制電網(wǎng)側(cè)輸入 功率因數(shù)為1，并控制所述逆變器輸出頻率可變的交流電。所述脈寬調(diào)制整流器中，所述電網(wǎng)將交流電通過(guò)電感輸送給與所述電感連接 的多電平橋臂； 一電壓電流檢測(cè)單元連接所述脈寬調(diào)制整流器的輸入端，其將所
述電網(wǎng)輸入所述脈寬調(diào)制整流器內(nèi)的電流、電壓信號(hào)檢測(cè)出來(lái)，傳送給所述控制單元。
所述多電平橋臂包括奇數(shù)個(gè)基本單元，所述基本單元包括多個(gè)串聯(lián)的功率開(kāi) 關(guān)器件，該串聯(lián)電路同時(shí)并聯(lián)有一箝位電容和一電壓傳感器，所述電壓傳感器將 所述箝位電容兩端的電壓信號(hào)檢測(cè)出來(lái)，傳送給所述控制單元。
所述控制單元包括 一模數(shù)采集模塊，接收所述脈寬調(diào)制整流器中的電壓電 流檢測(cè)單元和電壓傳感器輸送的信號(hào)，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)； 一開(kāi)關(guān)量釆集模塊，采
集所述功率開(kāi)關(guān)器件的過(guò)流和過(guò)熱故障信號(hào)；一數(shù)字信號(hào)微處理器，包括一電壓
平衡模塊和一脈寬調(diào)制生成模塊，所述電壓平衡模塊接收所述模數(shù)采集模塊傳送 的信號(hào)并計(jì)算，得出所述脈寬調(diào)制整流器兩端電壓與正常值之間的偏差，之后所 述脈寬調(diào)制生成模塊根據(jù)所述偏差，發(fā)出一脈寬調(diào)制控制脈沖信號(hào)和一輔助控制
信號(hào)；所述數(shù)字信號(hào)微處理器在所述功率開(kāi)關(guān)器件存在故障時(shí)，接收所述開(kāi)關(guān)量 采集模塊傳送的故障信號(hào)，及時(shí)發(fā)出相應(yīng)的保護(hù)指令； 一開(kāi)關(guān)量輸出模塊，接收 所述數(shù)字信號(hào)微處理器傳送的輔助控制信號(hào)和保護(hù)指令； 一脈寬調(diào)制擴(kuò)展模塊， 接收所述脈寬調(diào)制輸出模塊傳送的脈寬調(diào)制控制脈沖信號(hào)，及所述開(kāi)關(guān)量輸出模 塊傳送的輔助控制信號(hào)，并擴(kuò)展所述脈寬調(diào)制控制脈沖信號(hào)；至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路， 接收所述脈寬調(diào)制擴(kuò)展模塊傳送的脈寬調(diào)制控制脈沖信號(hào)并再次擴(kuò)展，以驅(qū)動(dòng)所 述脈寬調(diào)制整流器和逆變器中相應(yīng)的功率開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通或關(guān)斷，使所述脈寬調(diào)制 整流器兩端的電壓與所述直流母線之間的電容電壓平衡及電網(wǎng)側(cè)輸入功率因數(shù)為 1，并控制所述逆變器輸出頻率可變的交流電。
所述逆變器包括至少一個(gè)所述多電平橋臂，其接收所述脈寬調(diào)制整流器輸送 的直流電，轉(zhuǎn)化為頻率可變的交流電并輸出。
所述脈寬調(diào)制整流器與所述逆變器為背靠背結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、由于本實(shí)用新型省 掉了移相變壓器，因此減小了體積和重量，降低了成本。2、由于本實(shí)用新型采用 的控制單元內(nèi)預(yù)置有一電壓平衡模塊和一脈寬調(diào)制生成模塊，其可以對(duì)輸入脈寬 調(diào)制整流器的交流電、逆變器輸出的交流電以及功率開(kāi)關(guān)器件兩端的電壓進(jìn)行實(shí) 時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，因此提高了電網(wǎng)功率因數(shù)和逆變器輸出電壓波形的質(zhì)量，保證了 電容電壓平衡，易于控制高壓大容量和多電平的交流電機(jī)。3、由于本實(shí)用新型采 用的脈寬調(diào)制整流器和逆變器為背靠背結(jié)構(gòu)，因此在交流電機(jī)制動(dòng)時(shí)，變換器能夠?qū)崿F(xiàn)四象限運(yùn)行，提高了交流電機(jī)的使用效率。本實(shí)用新型體積小，重量輕， 成本低，還能四象限運(yùn)行，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，適用于不同中高壓交流電機(jī)調(diào) 速領(lǐng)域。

圖1是本實(shí)用新型變換器的方框圖
圖2是本實(shí)用新型脈寬調(diào)制整流器的結(jié)構(gòu)圖 圖3是本實(shí)用新型逆變器的結(jié)構(gòu)圖 圖4是本實(shí)用新型多電平橋臂的結(jié)構(gòu)圖 圖5是本實(shí)用新型兩電平橋臂中基本單元的結(jié)構(gòu)圖之一 圖6是本實(shí)用新型兩電平橋臂中基本單元的結(jié)構(gòu)圖之一 圖7是本實(shí)用新型兩電平橋臂的中間單元的結(jié)構(gòu)圖 圖8是本實(shí)用新型控制單元的方框圖 圖9是本實(shí)用新型數(shù)字信號(hào)微處理器的組成圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
如圖1所示，本實(shí)用新型包括一脈寬調(diào)制整流器IO、直流母線20、 一逆變器 30和一控制單元40。脈寬調(diào)制整流器lO上的輸入端ll、 12和13均與電網(wǎng)相連， 脈寬調(diào)制整流器10上的輸出端分別連接直流母線20中的一正的直流母線P和一 負(fù)的直流母線N，直流母線P和直流母線N之間串聯(lián)有多個(gè)電容21，且電容21的 正極連接直流母線P，直流母線P和直流母線N均同時(shí)連接逆變器30的輸入端。 電網(wǎng)輸出的三相交流電Usa、 Usb和Usc，分別通過(guò)輸入端ll、 12和13輸送至脈 寬調(diào)制整流器10，經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制整流器IO轉(zhuǎn)化為幅值穩(wěn)定的直流電，該直流電通 過(guò)直流母線20傳送至逆變器30，經(jīng)過(guò)逆變器30轉(zhuǎn)化為頻率可變的交流電Ua、 Ub 和Uc，再分別通過(guò)逆變器30上的輸出端31、 32和33輸送給三相交流電機(jī)(圖中 未示出)供電。交流電Ua、 Ub和Uc的輸出相位對(duì)應(yīng)于交流電Usa、 Usb和Use的 輸入相位。
在上述過(guò)程中，控制單元40與脈寬調(diào)制整流器10之間進(jìn)行信息交互，使脈 寬調(diào)制整流器10兩端的電壓與直流母線20之間的電容21電壓平衡，同時(shí)使電網(wǎng) 側(cè)三相交流電Usa、 Usb和Use輸入功率因數(shù)均為1，并且控制逆變器30輸出頻率 可變的交流電。
上述實(shí)施例中，脈寬調(diào)制整流器10和逆變器30背靠背設(shè)置，因此本實(shí)用新 型實(shí)現(xiàn)了四象限運(yùn)動(dòng)，即能量的雙向流動(dòng)，從而提高了三相交流電機(jī)的使用效率。如圖2所示，脈寬調(diào)制整流器10包括三相級(jí)聯(lián)型的多電平橋臂14、電感15 和電壓電流檢測(cè)單元16。其中，輸入端ll、 12和13分別通過(guò)三個(gè)電感15連接三 個(gè)多電平橋臂14，電網(wǎng)輸出的三相交流電Usa、 Usb和Use分別通過(guò)三個(gè)電感15 輸送到三個(gè)多電平橋臂14內(nèi)。電壓電流檢測(cè)單元16連接輸入端11、 12和13，通 過(guò)其中的電壓傳感器和電流傳感器檢測(cè)電網(wǎng)輸入脈寬調(diào)制整流器10內(nèi)的電流、電 壓信號(hào)17，再將這些信號(hào)傳送給控制單元40。本實(shí)施例中，組成電壓電流檢測(cè)單 元16的電壓傳感器和電流傳感器均為現(xiàn)有技術(shù)中的檢測(cè)設(shè)備。
如圖3所示，逆變器30包括三相級(jí)聯(lián)型的多電平橋臂14,脈寬調(diào)制整流器 10輸出的直流電分別對(duì)應(yīng)地輸送到逆變器30的多電平橋臂14內(nèi)，多電平橋臂14 在控制單元40的控制下，將輸入的直流電轉(zhuǎn)化為頻率可變的交流電，輸出給三相 交流電機(jī)。
如圖4所示，上述實(shí)施例中，每一相多電平橋臂14包括M (M為奇數(shù))個(gè)串 聯(lián)的基本單元141，且將第(M +1) /2個(gè)基本單元141定為中間單元。其中，每 一基本單元141上設(shè)置有一端子X(jué)I和一端子X(jué)2，中間單元上設(shè)置有一端子X(jué)I、 一端子X(jué)2和一端子X(jué)3。
如圖5、圖6所示，上述實(shí)施例中，每一基本單元141包括兩個(gè)串聯(lián)的功率開(kāi) 關(guān)器件1411、 一箝位電容1412和一電壓傳感器1413，箝位電容1412和電壓傳感 器1413分別與串聯(lián)的功率開(kāi)關(guān)器件1411并聯(lián)，因此電壓傳感器1413可以將箝位 電容1412兩端的電壓信號(hào)1414檢測(cè)出來(lái)，傳送給控制單元40。每一相多電平橋 臂14內(nèi)各箝位電容1412兩端的電壓和等于脈寬調(diào)制整流器10兩端的電壓。端子 XI用于連接另一基本單元141的端子X(jué)2或者直流母線P;端子X(jué)2用于連接另一 基本單元141的端子X(jué)I或者直流母線N;中間單元中的端子X(jué)3通過(guò)電感15連接 電網(wǎng)或者三相交流電機(jī)。上述實(shí)施例中，中間單元以外的基本單元141中的端子 XI和端子X(jué)2的確定方式如下由兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件1411構(gòu)成的串聯(lián)電路的一端 設(shè)置一端子X(jué)1或一端子X(jué)2，與此對(duì)應(yīng)，上述串聯(lián)電路的中點(diǎn)處設(shè)置一端子X(jué)2或 一端子X(jué)1。
如圖7所示，定為中間單元的基本單元141的端子X(jué)1、端子X(jué)2和端子X(jué)3的 確定方式如下由功率開(kāi)關(guān)器件1411構(gòu)成的串聯(lián)電路的兩端分別設(shè)置一端子X(jué)I 和一端子X(jué)2，上述串聯(lián)電路的中點(diǎn)處設(shè)置一端子X(jué)3。
上述實(shí)施例中，基本單元141中的功率開(kāi)關(guān)器件1411可以為四個(gè)串聯(lián)連接， 也可以為多個(gè)串聯(lián)連接。功率開(kāi)關(guān)器件1411的種類是根據(jù)每個(gè)基本單元1411輸 出電壓等級(jí)的不同，選擇相應(yīng)等級(jí)的功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件，比如IGBT (InsulatedGate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極晶體管)、IGCT (Intergrated Gate Commutated Thyristors，集成門極換流晶閘管)等。
如圖8所示，控制單元40包括一數(shù)字信號(hào)微處理器41、 一模數(shù)采集模塊42、 一開(kāi)關(guān)量采集模塊43、若干開(kāi)關(guān)量輸出模塊44、 一脈寬調(diào)制輸出模塊45、 一脈寬 調(diào)制擴(kuò)展模塊46、若干驅(qū)動(dòng)電路47和一人機(jī)通信接口 48。
如圖9所示，數(shù)字信號(hào)微處理器41采用的是高性能DSP (digital signal processor,數(shù)字信號(hào)處理器)芯片，比如TI公司生產(chǎn)的型號(hào)為TMS320F2812的 DSP芯片，其內(nèi)預(yù)置有一電壓平衡模塊411和一脈寬調(diào)制生成模塊412，數(shù)字信號(hào) 微處理器41通過(guò)串行的人機(jī)通信接口48完成鍵盤顯示和PC機(jī)通信和監(jiān)控的功能。
模數(shù)采集模塊42為一模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，其采集電壓電流檢測(cè)單元16檢測(cè)到的 輸入脈寬調(diào)制整流器10內(nèi)的電流、電壓信號(hào)17 (如圖2所示)，以及電壓傳感器 1413檢測(cè)到的基本單元141中各箝位電容1412的電壓信號(hào)1414 (如圖5所示)， 并將采集的電流、電壓信號(hào)17和電壓信號(hào)1414轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，輸送給數(shù)字信 號(hào)微處理器41。
開(kāi)關(guān)量采集模塊43采集當(dāng)功率開(kāi)關(guān)器件1411存在過(guò)流、過(guò)熱等故障時(shí)的故 障信號(hào)，并發(fā)送給數(shù)字信號(hào)微處理器41，使數(shù)字信號(hào)微處理器41及時(shí)發(fā)出保護(hù)指 令，采取保護(hù)措施；當(dāng)功率開(kāi)關(guān)器件1411不存在有過(guò)流、過(guò)熱等故障時(shí)，開(kāi)關(guān)量 采集模塊43不工作。同時(shí)開(kāi)關(guān)量輸出模塊44為1/0接口，可接收數(shù)字信號(hào)微處 理器41輸出的開(kāi)關(guān)量控制信號(hào)，輔助脈寬調(diào)制擴(kuò)展模塊46進(jìn)行信號(hào)擴(kuò)展。
數(shù)字信號(hào)微處理器41內(nèi)預(yù)置的電壓平衡模塊411對(duì)輸入的電流、電壓信號(hào)信 號(hào)17和電壓信號(hào)1414進(jìn)行計(jì)算，得出電壓信號(hào)1414與預(yù)置的正常值之間的偏差， 之后脈寬調(diào)制生成模塊412根據(jù)該偏差，發(fā)送一脈寬調(diào)制控制脈沖信號(hào)給脈寬調(diào) 制輸出模塊45及一輔助控制信號(hào)給開(kāi)關(guān)量輸出模塊44。當(dāng)數(shù)字信號(hào)微處理器41 接收到開(kāi)關(guān)量采集模塊43傳送的故障信號(hào)時(shí)，數(shù)字信號(hào)微處理器41對(duì)輸入的故 障信號(hào)進(jìn)行判斷，發(fā)出相應(yīng)的保護(hù)指令，比如停機(jī)或者降低功率運(yùn)行等指令， 給開(kāi)關(guān)量輸出模塊44，開(kāi)關(guān)量輸出模塊44通過(guò)繼電器48來(lái)控制相應(yīng)開(kāi)關(guān)49的開(kāi) 閉，來(lái)執(zhí)行數(shù)字信號(hào)微處理器41發(fā)出的指令。
脈寬調(diào)制輸出模塊45為一 6路脈寬調(diào)制輸出接口 ，其將數(shù)字信號(hào)微處理器41 輸出的脈寬調(diào)制控制脈沖信號(hào)輸送給脈寬調(diào)制擴(kuò)展模塊46。脈寬調(diào)制擴(kuò)展模塊46 在開(kāi)關(guān)量輸出模塊44的輔助控制下，將脈寬調(diào)制輸出模塊45輸出的6XM路脈寬 調(diào)制控制脈沖信號(hào)分為兩路3XM路脈寬調(diào)制控制脈沖信號(hào)，M為每相多電平橋臂 14串聯(lián)的基本單元141的數(shù)目。其中每一路脈寬調(diào)制控制脈沖信號(hào)通過(guò)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路47，驅(qū)動(dòng)電路47將該路脈寬調(diào)制控制脈沖信號(hào)再次擴(kuò)展為2路互補(bǔ)的脈寬 調(diào)制控制脈沖信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)脈寬調(diào)制整流器10和逆變器30中相應(yīng)的功率開(kāi)關(guān)器 件1411導(dǎo)通或關(guān)斷，使脈寬調(diào)制整流器10兩端的電壓與直流母線20之間的電容 21電壓達(dá)到平衡，使網(wǎng)側(cè)輸入功率因數(shù)為l，并且使逆變器30輸出頻率可變的交 流電。本實(shí)施例中的脈寬調(diào)制擴(kuò)展模塊46為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列器件(FPGA， Field Programmable Gate Array)或復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD， Complex Programmable Logic Device)，比如Altera公司生產(chǎn)的EPM7128S芯片，其將脈寬調(diào)制控制脈沖 信號(hào)擴(kuò)展為6XM路，再進(jìn)行輸出。
上述各實(shí)施例中，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置、及其連接都是可以有所變化的， 在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，對(duì)個(gè)別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換，不應(yīng)排除 在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求1、一種級(jí)聯(lián)型多電平變換器，其特征在于包括一脈寬調(diào)制整流器的輸入端與電網(wǎng)相連，所述脈寬調(diào)制整流器的輸出端連接直流母線，所述直流母線連接一逆變器的輸入端，所述逆變器給交流電機(jī)供電；一控制單元與所述脈寬調(diào)制整流器進(jìn)行信息交互，控制所述脈寬調(diào)制整流器兩端的電壓與所述直流母線之間的電容電壓達(dá)到平衡，控制電網(wǎng)側(cè)輸入功率因數(shù)為1，并控制所述逆變器輸出頻率可變的交流電。
2、 如權(quán)利要求l所述的一種級(jí)聯(lián)型多電平變換器，其特征在于所述脈寬調(diào) 制整流器中，所述電網(wǎng)將交流電通過(guò)電感輸送給與所述電感連接的多電平橋臂； 一電壓電流檢測(cè)單元連接所述脈寬調(diào)制整流器的輸入端，其將所述電網(wǎng)輸入所述 脈寬調(diào)制整流器內(nèi)的電流、電壓信號(hào)檢測(cè)出來(lái)，傳送給所述控制單元。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種級(jí)聯(lián)型多電平變換器，其特征在于所述多電平 橋臂包括奇數(shù)個(gè)基本單元，所述基本單元包括多個(gè)串聯(lián)的功率開(kāi)關(guān)器件，該串聯(lián) 電路同時(shí)并聯(lián)有一箝位電容和一電壓傳感器，所述電壓傳感器將所述箝位電容兩 端的電壓信號(hào)檢測(cè)出來(lái)，傳送給所述控制單元。
4、 如權(quán)利要求1或2或3所述的一種級(jí)聯(lián)型多電平變換器，其特征在于所 述控制單元包括一模數(shù)采集模塊，接收所述脈寬調(diào)制整流器中的電壓電流檢測(cè)單元和電壓傳 感器輸送的信號(hào)，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)；一開(kāi)關(guān)量采集模塊，采集所述功率開(kāi)關(guān)器件的過(guò)流和過(guò)熱故障信號(hào)； 一數(shù)字信號(hào)微處理器，包括一電壓平衡模塊和一脈寬調(diào)制生成模塊，所述電 壓平衡模塊接收所述模數(shù)采集模塊傳送的信號(hào)并計(jì)算，得出所述脈寬調(diào)制整流器 兩端電壓與正常值之間的偏差，之后所述脈寬調(diào)制生成模塊根據(jù)所述偏差，發(fā)出 一脈寬調(diào)制控制脈沖信號(hào)和一輔助控制信號(hào)；所述數(shù)字信號(hào)微處理器在所述功率 開(kāi)關(guān)器件存在故障時(shí)，接收所述開(kāi)關(guān)量釆集模塊傳送的故障信號(hào)，及時(shí)發(fā)出相應(yīng) 的保護(hù)指令；一開(kāi)關(guān)量輸出模塊，接收所述數(shù)字信號(hào)微處理器傳送的輔助控制信號(hào)和保護(hù) 指令；一脈寬調(diào)制擴(kuò)展模塊，接收所述脈寬調(diào)制輸出模塊傳送的脈寬調(diào)制控制脈沖 信號(hào)，及所述開(kāi)關(guān)量輸出模塊傳送的輔助控制信號(hào)，并擴(kuò)展所述脈寬調(diào)制控制脈 沖信號(hào)；至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，接收所述脈寬調(diào)制擴(kuò)展模塊傳送的脈寬調(diào)制控制脈沖信 號(hào)并再次擴(kuò)展，以驅(qū)動(dòng)所述脈寬調(diào)制整流器和逆變器中相應(yīng)的功率開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通 -或關(guān)斷，使所述脈寬調(diào)制整流器兩端的電壓與所述直流母線之間的電容電壓平衡 及電網(wǎng)側(cè)輸入功率因數(shù)為1，并控制所述逆變器輸出頻率可變的交流電。
5、 如權(quán)利要求1或2或3所述的一種級(jí)聯(lián)型多電平變換器，其特征在于所 述逆變器包括至少一個(gè)所述多電平橋臂，其接收所述脈寬調(diào)制整流器輸送的直流 電，轉(zhuǎn)化為頻率可變的交流電并輸出。
6、 如權(quán)利要求4所述的一種級(jí)聯(lián)型多電平變換器，其特征在于所述逆z變器 包括至少一個(gè)所述多電平橋臂，其接收所述脈寬調(diào)制整流器輸送的直流電，轉(zhuǎn)化 為頻率可變的交流電并輸出。
7、 如權(quán)利要求1或2或3或6所述的一種級(jí)聯(lián)型多電平變換器，其特征在于:所述脈寬調(diào)制整流器與所述逆變器為背靠背結(jié)構(gòu)。
8、 如權(quán)利要求5所述的一種級(jí)聯(lián)型多電平變換器，其特征在于所述脈寬調(diào)制整流器與所述逆變器為背靠背結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種級(jí)聯(lián)型多電平變換器，它包括一脈寬調(diào)制整流器的輸入端與電網(wǎng)相連，該脈寬調(diào)制整流器的輸出端連接直流母線，直流母線連接一逆變器的輸入端，逆變器給交流電機(jī)供電；一控制單元與脈寬調(diào)制整流器之間進(jìn)行信息交互，使脈寬調(diào)制整流器兩端的電壓與直流母線之間的若干電容電壓平衡及電網(wǎng)側(cè)輸入功率因數(shù)為1，并控制逆變器輸出頻率可變的交流電。本實(shí)用新型不需要移相變壓器，體積小，重量輕，成本低，還能四象限運(yùn)行，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，適合于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)H02M7/02GK201378803SQ20092010555
公開(kāi)日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月24日
發(fā)明者李永東, 奎 王, 鄭澤東 申請(qǐng)人:清華大學(xué)