專(zhuān)利名稱(chēng)：用于交流電動(dòng)機(jī)的h橋逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制，該電動(dòng)機(jī)用作工業(yè)大功 率設(shè)備例如泵、風(fēng)扇、壓縮機(jī)、攪拌器以及傳送器的驅(qū)動(dòng)電源并且需
要高電壓的電源。
特別地，本發(fā)明涉及一種高電壓逆變器，其具有2千伏(KV)至 5KV的輸出電壓，而且尤其涉及一種高電壓逆變器，其能夠通過(guò)將多 個(gè)低電壓逆變器(例如，具有200V或400V輸出電壓的逆變器)的三 相中的每相串聯(lián)連接來(lái)獲得高輸出電壓。
更特別地，本發(fā)明涉及一種逆變器系統(tǒng)，其能夠由單元控制器和 主控制器來(lái)分布控制，其中該單元控制器用于每個(gè)功率單元的單個(gè)控 制并且主控制器用于控制這些單元控制器。
更特別地，本發(fā)明涉及一種高電壓逆變器系統(tǒng)，其中輸出電壓不 受每個(gè)功率單元輸入電壓變化的影響。
更特別地，本發(fā)明涉及一種高電壓逆變器系統(tǒng)，其中單元控制器 能夠不依靠主控制器就可以防止輸出電壓受到每個(gè)功率單元的輸入電 壓變化的影響。
更特別地，本發(fā)明涉及一種高電壓逆變器系統(tǒng)，其使用用于在主 控制器和多個(gè)單元控制器之間進(jìn)行通信的串行通信，尤其特別的是使 用控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)通信。
背景技術(shù)：
H橋逆變器系統(tǒng)是一種高電壓逆變器系統(tǒng)，其包括每個(gè)功率單元 的單個(gè)電源，以向每個(gè)功率單元供應(yīng)直流電源。
變壓器用于單個(gè)電源。整流器和電容器用于將由變壓器所提供的 交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流并因此將直流電流提供給功率單元的半導(dǎo)體 開(kāi)關(guān)?？梢詮碾娙萜鞯膬啥藱z測(cè)由整流器所整流的并且由電容器所平 滑的電壓，同時(shí)作為功率單元的輸入電壓。該電壓就是現(xiàn)有技術(shù)中所
謂的DC鏈電壓。
但是，每個(gè)功率單元的DC鏈電壓可能由于變壓器的輸入交流電 源、亦即商業(yè)交流電源的電壓變化而變化。這不允許逆變器輸出交流 電動(dòng)機(jī)所需的輸出電壓。
進(jìn)而，若干用于功率單元的DC鏈電壓可能由于變壓器的百分比 阻抗電壓降、亦即變壓器的次級(jí)輸出電壓誤差或者電容器的單個(gè)電容 差異而不同于其他的用于功率單元的DC鏈電壓。因此，在逆變器每相 的輸出電壓之間會(huì)發(fā)生不平衡。這會(huì)在再生期間引起特定相的半導(dǎo)體 開(kāi)關(guān)的過(guò)電壓，由此會(huì)燒掉相應(yīng)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)。
為了解決上述問(wèn)題，功率單元可以連接到電路斷路器，以便該電 路斷路器在過(guò)電壓出現(xiàn)的時(shí)候可以被脫扣以保護(hù)功率單元。
然而，問(wèn)題還是會(huì)發(fā)生，原因是如果與一相的功率單元連接的電 路斷路器被脫扣，則施加到其它相的功率單元上的電壓增加，并且諸 如電動(dòng)機(jī)之類(lèi)的負(fù)載裝置的操作可能會(huì)隨著逆變器的操作停止而停止。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器，其中 功率單元的輸出電壓和逆變器的最后輸出電壓甚至不受用于多個(gè)功率
單元的DC鏈電壓的集中變化或單個(gè)變化的影響。
本發(fā)明的另--個(gè)目的是提供用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器，其中 多個(gè)單元控制器而不是主控制器能夠控制各個(gè)功率單元以便不受功率 單元輸出電壓的影響，從而降低主控制器的計(jì)算負(fù)荷和通信負(fù)荷。
為了獲得這些和其它優(yōu)點(diǎn)并且與本發(fā)明的目的相對(duì)應(yīng)，正如這里 所具體呈現(xiàn)并且概括描述的那樣，提供一種用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆
變器，其包括多個(gè)每三相串聯(lián)連接的功率單元，其每一個(gè)具有半導(dǎo) 體開(kāi)關(guān)、整流電路和平滑電容器，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)能夠切換控制，整流電 路和平滑電容器用于將DC鏈電壓作為輸入電壓提供給半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)；相 移變壓器，其具有初級(jí)線圈和多個(gè)次級(jí)線圈，次級(jí)線圈連接到每個(gè)功 率單元以供應(yīng)單個(gè)三相交流電源；主控制器，用于根據(jù)預(yù)定速度指令
提供輸出頻率指令信號(hào)，該輸出頻率指令信號(hào)代表逆變器的輸出頻率； 多個(gè)單元控制器，其與主控制器可通信地連接并且每一個(gè)對(duì)應(yīng)于功率 單元中的每-個(gè)提供，用于根據(jù)來(lái)自主控制器的輸出頻率指令信號(hào)與 交流電動(dòng)機(jī)的預(yù)定額定頻率相比較來(lái)確定每個(gè)功率單元的輸入電壓與 輸出電壓的比率作為指令頻率的比率，用于根據(jù)交流電動(dòng)機(jī)的額定電 壓來(lái)產(chǎn)生參考電壓，用于根據(jù)關(guān)于參考電壓和檢測(cè)的DC鏈電壓之間的 差的輸入電壓與輸出電壓的比率來(lái)計(jì)算補(bǔ)償電壓，用于將所計(jì)算出的 補(bǔ)償電壓補(bǔ)償?shù)絽⒖茧妷?，并且用于產(chǎn)生具有根據(jù)補(bǔ)償?shù)膮⒖茧妷核?確定的脈沖寬度的脈寬調(diào)制信號(hào)以控制功率單元中的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的切
換；以及連接在主控制器和單元控制器之間的網(wǎng)絡(luò)，用于在主控制器 和單元控制器之間提供通信路徑。
結(jié)合附圖，本發(fā)明的前述和其它目的、特征、方面以及優(yōu)點(diǎn)將會(huì) 從本發(fā)明以下詳細(xì)的描述中更加顯而易見(jiàn)。


所包含的用以進(jìn)一步理解本發(fā)明并且包含在內(nèi)作為本說(shuō)明書(shū)一部
分的附圖闡明了本發(fā)明的實(shí)施例并且與該描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。
在附圖中
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器的整個(gè) 結(jié)構(gòu)的方框圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器中的主 控制器和單元控制器之間的通信的方框圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆
變器的單元控制器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明另-個(gè)實(shí)施例的用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋
逆變器的單元控制器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖5是示出了用于調(diào)制根據(jù)本發(fā)明的用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變 器的單元控制器中包括的脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器的脈沖寬度的方法的波 形圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆
變器的單元控制器的操作的流程圖；以及
圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋
逆變器的單元控制器的操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其示例在附圖中示出。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器的整個(gè)結(jié) 構(gòu)的方框圖。
如圖l所示，根據(jù)本發(fā)明的用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器包括相 移變壓器71。
相移變壓器71包括初級(jí)線圈71A和多個(gè)次級(jí)線圈71Bl 71Bn。
初級(jí)線圈71A由接收三相AC電源例如AC220V和頻率60Hz的三相 三角形線圈形成。次級(jí)線圈71Bl 71Bn例如將初級(jí)線圈71A的 AC220V的電壓轉(zhuǎn)換成24V并且將24V提供給功率單元Ul Un、V1 Vn、 Wl Wn中的每--個(gè)，而且由三角形線圈形成。TAB是位于初級(jí) 線圈71A和次級(jí)線圈71Bl 71Bn之間的中心抽頭。
U相功率單元Ul Un、 V相功率單元Vl Vn以及W相功率單 元Wl Wn每相串聯(lián)連接，以便將每相串聯(lián)連接的功率單元的輸出電 壓總和提供給交流電動(dòng)機(jī)73作為每個(gè)對(duì)應(yīng)相U、 V和W的輸出電壓。 如上所述，交流電動(dòng)機(jī)73用作工業(yè)大功率設(shè)備例如泵、風(fēng)扇、壓縮機(jī)、 攪拌器以及傳送器的驅(qū)動(dòng)電源，并且需要2KV到5KV的高壓電源。
如圖l的虛線框所示，示出了 W相第n個(gè)功率單元Wn的放大內(nèi) 部結(jié)構(gòu)來(lái)作為功率單元Ul Un、 Vl Vn、 Wl Wn的例子，根據(jù)本 發(fā)明的每個(gè)功率單元Ul Un、 Vl Vn、 Wl Wn包括整流電路CON 和電容器C，其中整流電路CON將次級(jí)線圈71Bl 71Bn之中的三相 交流電流中的任何一個(gè)整流為直流電流，電容器C使得由整流電路 CON所整流的直流電流平滑并且將平滑的直流電流提供給半導(dǎo)體開(kāi)關(guān) SW。穿過(guò)電容器C的電壓是提供給功率單元Ul Un、 Vl Vn、 Wl Wn的電壓，詳細(xì)地說(shuō)是提供給功率單元Ul Un、 Vl Vn、 Wl Wn 中的半導(dǎo)體幵關(guān)SW的輸入電壓。在下文中，將該電壓稱(chēng)為DC鏈電壓。
例如，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)SW例如是指絕緣柵雙極晶體管(IGBT)或者 硅控整流器(SCR)，其能夠通過(guò)柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)、亦即本發(fā)明的逆變器 中的脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)來(lái)開(kāi)啟或關(guān)閉。
每個(gè)功率單元Ul Un、 Vl Vn、 Wl Wn是低壓逆變器，用于 通過(guò)將輸入電壓、亦即電容器C的DC鏈電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓來(lái)驅(qū)動(dòng) 交流電動(dòng)機(jī)73。
為了控制每個(gè)功率單元Ul Un、 Vl Vn、 Wl Wn，單元控制 器UlCCl UnCCn、 VlCCl VnCCn、 WlCCl WnCCn的數(shù)目對(duì)應(yīng) 于功率單元Ul Un、 Vl Vn、 Wl Wn的數(shù)目，并且單元控制器分 別連接到功率單元Ul Un、 Vl Vn、 Wl Wn。
主控制器72控制所有單元控制器UlCCl UnCCn、 V1CC1 VnCCn、 WlCCl WnCCn，并且根據(jù)預(yù)定速度指令提供輸出頻率指令 信號(hào)，其中輸出頻率指令信號(hào)代表逆變器、亦即功率單元Ul Un、V1
Vn、 Wl Wn的輸出頻率。預(yù)定速度指令是指諸如程序裝入程序之類(lèi) 的程序輸入裝置所輸入的程序設(shè)置的、諸如只讀存儲(chǔ)器(ROM)之類(lèi) 的程序存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的速度指令數(shù)據(jù)，所述程序輸入裝置能夠通過(guò) 數(shù)據(jù)傳輸線連接到主控制器72。
主控制器72可以具有控制功能，例如在瞬時(shí)功率故障之后的重 啟、電動(dòng)機(jī)速度搜索、緊急制動(dòng)、自動(dòng)節(jié)能、自診斷以及自調(diào)整。但 是，由于主控制器72的這些控制功能與本發(fā)明無(wú)關(guān)，因此省略對(duì)它們 的詳細(xì)描述。
主控制器72通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)N與單元控制器UlCCl UnCCn、 VlCCl VnCCn、 WlCCl WnCCn連接以便能夠進(jìn)行相互通信。從主 控制器72傳遞到單元控制器UlCCl UnCCn、 VlCCl VnCCn、 WlCCl WnCCn的數(shù)據(jù)可以包括信息例如輸出電壓指令、同步信號(hào)、 電動(dòng)機(jī)過(guò)熱、變壓器過(guò)熱、風(fēng)扇錯(cuò)誤以及輸出相缺失。從單元控制器 UlCCl UnCCn、 VlCCl VnCCn、 WlCCl WnCCn傳遞到主控制器 72的數(shù)據(jù)可以包括信息，例如過(guò)電壓、短路電壓、過(guò)電流、半導(dǎo)體開(kāi) 關(guān)的臂短路、接地漏電、功率單元的相缺失。由于這些數(shù)據(jù)與本發(fā)明 無(wú)關(guān)，所以省略對(duì)它們的詳細(xì)描述。
如圖2所示，主控制器72和單元控制器UlCCl UnCCn、VlCC1 VnCCn、 WlCCl WnCCn之間的通信通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)N來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選 地，通信網(wǎng)絡(luò)N的例子包括具有快速數(shù)據(jù)傳輸速度和良好噪音隔聲性 能的光纖電纜。
進(jìn)而，主控制器72和單元控制器UlCCl UnCCn、 V1CC1 VnCCn、 WlCCl WnCCn之間的通信網(wǎng)絡(luò)使用在快速數(shù)據(jù)傳輸和噪音 隔聲方面具有卓越特性的控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)。
參考圖2，在主控制器72中所示的CAN模塊表示使主控制器72 中的CAN通信成為可能的結(jié)構(gòu)。同樣，在圖2中，延伸到主控制器72 的通信網(wǎng)絡(luò)N包括光纖上的用絕緣材料涂覆的光連接器。除了上述結(jié) 構(gòu)以外，CAN驅(qū)動(dòng)器可以分離地連接到主控制器72和單元控制器 UlCCl UnCCn、 VlCCl VnCCn、 WlCCl WnCCn的外部以便能夠 通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)N在CAN驅(qū)動(dòng)器之間通信。
與此同時(shí)，示出根據(jù)本發(fā)明的用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器的單 元控制器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖將會(huì)參考圖3來(lái)描述。
由于根據(jù)本發(fā)明的單元控制器相互之間的結(jié)構(gòu)相同，因此參考圖 3詳細(xì)描述串聯(lián)連接的U相單元控制器UlCCl UnCCn中的第一單元 控制器U1CC1。
與交流電動(dòng)機(jī)73的預(yù)定的額定頻率相比，根據(jù)主控制器72 (參 見(jiàn)圖1)的輸出頻率指令信號(hào)，單元控制器U1CC1將功率單元U1 (參 見(jiàn)圖1)的輸出電壓與輸入電壓的比率確定為指令頻率比率。換句話說(shuō)， 如果該交流電動(dòng)機(jī)的額定頻率為60Hz并且根據(jù)輸出頻率指令信號(hào)的指 令頻率為30Hz，則單元控制器UlCCl將輸出電壓與輸入電壓的比率確 定為50%。
單元控制器U1CC1根據(jù)交流電動(dòng)機(jī)73的額定電壓來(lái)產(chǎn)生參考電 壓。例如，如果交流電動(dòng)機(jī)的額定電壓為200V，則單元控制器U1CC1
根據(jù)200V的10%計(jì)算出20V來(lái)作為參考電壓值并且將該計(jì)算出的值 存儲(chǔ)在其內(nèi)。在這種情況下，預(yù)定并且存儲(chǔ)了 10%的比率。
關(guān)亍參考電壓和檢測(cè)的DC鏈電壓之間的差，根據(jù)輸出電壓與輸 入電壓的比率，單元控制器U1CC1計(jì)算補(bǔ)償電壓，并且補(bǔ)償計(jì)算的關(guān) 于參考電壓的補(bǔ)償電壓。例如，由于參考電壓為20V，所以若所檢測(cè) 到的DC鏈電壓為18 V，則電壓差為18V-20V=-2V，并且通過(guò)將輸入 電壓與輸出電壓的比率50%乘以電壓差-2V所得到的補(bǔ)償電壓為-IV。 單元控制器U1CC1將通過(guò)將-lV加到參考電壓20V而得到的19V確定 為新的參考電壓，其中輸入電壓的變化被補(bǔ)償了。換句話說(shuō)，如果功 率單元的輸入電壓、亦即DC鏈電壓降低，則參考電壓降低，反之亦然。 盡管如下所述，參考電壓的升高會(huì)降低用于驅(qū)動(dòng)功率單元的半導(dǎo)體開(kāi) 關(guān)SW的脈寬調(diào)制信號(hào)的脈沖寬度，以便降低半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟時(shí)間， 借此從功率單元提供到交流電動(dòng)機(jī)的電壓會(huì)降低。另一方面，參考電 壓的降低增加了用于驅(qū)動(dòng)功率單元的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)SW的脈寬調(diào)制信號(hào) 的脈沖寬度，以便增加半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟時(shí)間，借此從功率單元提供 到交流電動(dòng)機(jī)的電壓會(huì)增加。
進(jìn)而，單元控制器U1CC1產(chǎn)生具有根據(jù)補(bǔ)償參考電壓所確定的脈 沖寬度的脈寬調(diào)制信號(hào)以控制在功率單元U1中的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)SW的切 換。換句話說(shuō)，單元控制器U1CC1使用提供給半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)SW的柵極 的脈沖信號(hào)的脈寬來(lái)確定在功率單元U1中的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)sw的開(kāi)啟時(shí) 間。如圖5所示，通過(guò)在兩個(gè)虛線之間的時(shí)間間隔、亦即大于或等于 100V參考電壓的具有200V峰值的三角形載波的時(shí)間間隔，來(lái)確定脈 沖寬度。具有高電平矩形輸出波形的輸出信號(hào)在該時(shí)間間隔中從單元 控制器U1CC1輸出到在功率單元Ul中的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)SW的柵極。不 像圖5所示的例子那樣，如果補(bǔ)償參考電壓是19V，則三角形載波的 峰值可以是20V。參考電壓的電壓被事先計(jì)算出來(lái)作為這樣的電壓值， 其具有根據(jù)連接到逆變器的交流電動(dòng)機(jī)的額定電壓值所預(yù)先確定的比 率，同時(shí)是常規(guī)DC鏈電壓，亦即通過(guò)圖1的電容器C的常規(guī)充電電
壓所預(yù)先確定的值。因此，參考電壓值沒(méi)有變化，除非電容器C與另 --個(gè)具有不同電容值的電容器替換并且交流電動(dòng)機(jī)的額定電壓值發(fā)生
變化。同樣，三角形載波的峰值電壓被預(yù)定為比參考電壓大的預(yù)定值 的電壓，并且事先選擇生成具有相應(yīng)峰值電壓的三角形載波信號(hào)的三 角形載波產(chǎn)生電路。因此，三角形載波電路的峰值電壓沒(méi)有變化，除 非該三角形載波產(chǎn)生電路與另 一個(gè)替換。
在圖5中，為了方便描述，示意性地將三角形載波的峰值電壓和
參考電壓分別設(shè)定為200V和100V，而不是20V和19V。因此，這與
電壓值無(wú)關(guān)。
在大于或等于19V的參考電壓的三角形載波的時(shí)間間隔中，具有 高電平矩形輸出波形的輸出信號(hào)能夠從單元控制器U1CC1輸出到在功 率單元U1中的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)SW的柵極。
以下描述根據(jù)圖3的單元控制器U1CC1的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和單元控制器 U1CC1的操作。
單元控制器U1CC1包括輸出電壓比率計(jì)算單元81。根據(jù)對(duì)應(yīng)于 例如60Hz的交流電動(dòng)機(jī)73的預(yù)定額定頻率的50%的例如30Hz的比率 的來(lái)自主控制器72的輸出頻率指令信號(hào)，輸出電壓比率計(jì)算單元81 計(jì)算指令頻率比率，并且確定關(guān)于DC鏈電壓的功率單元U1的輸出電 壓的比率為計(jì)算比率，即50%。
單元控制器U1CC1包括參考電壓發(fā)生器82。參考電壓發(fā)生器82 根據(jù)交流電動(dòng)機(jī)的預(yù)定額定電壓產(chǎn)生參考電壓。假設(shè)用戶事先輸入 200V的額定電壓，參考電壓發(fā)生器82對(duì)應(yīng)200V的10%計(jì)算出20V 并且將所計(jì)算出的值存儲(chǔ)在內(nèi)部。在這種情況下，由逆變器的制造者 來(lái)預(yù)定10%的比率并且通過(guò)輸入裝置例如程序裝入程序事先將其存儲(chǔ) 在程序中。200610143507.8
說(shuō)明書(shū)第10/17頁(yè)
單元控制器U1CC1包括電壓差計(jì)算單元83。電壓差計(jì)算單元83 計(jì)算出在所檢測(cè)出的DC鏈電壓和從參考電壓發(fā)生器中所提供的參考 電壓之間的電壓差。例如，由于參考電壓是20V，所以若所檢測(cè)的DC 鏈電壓是18V，則電壓差是18V-20V = -2V。電壓差計(jì)算單元83提供 電壓差-2V作為結(jié)果值。
單元控制器U1CC1包括補(bǔ)償電壓計(jì)算單元84。補(bǔ)償電壓計(jì)算單 元84通過(guò)由輸出電壓比率計(jì)算單元81所提供的功率單元輸出電壓與 DC鏈電壓的比率即50%乘以電壓差計(jì)算單元83所提供的電壓差-2V 來(lái)得到補(bǔ)償電壓-lV。
單元控制器U1CC1包括脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器86。為了控制功率 單元Ul的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的切換，脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器86產(chǎn)生脈寬調(diào)制 信號(hào)，其具有根據(jù)通過(guò)將-lV的補(bǔ)償電壓補(bǔ)償?shù)絽⒖茧妷喊l(fā)生器82的 20V的參考電壓所獲得的19V電壓所確定的脈沖寬度。
詳細(xì)地說(shuō)，脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器86使用向半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)SW的柵極 供應(yīng)的脈沖信號(hào)的脈沖寬度來(lái)確定功率單元U1中的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)SW的 開(kāi)啟時(shí)間。圖5所示的脈沖寬度由在兩個(gè)虛線之間的時(shí)間間隔即一個(gè) 具有大于或等于100V參考電壓的峰值電壓的三角形載波的時(shí)間間隔 所確定。在該時(shí)間間隔中，具有高電平的矩形輸出波形的輸出信號(hào)從 單元控制器U1CC1輸出到功率單元Ul中的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)SW的柵極。 不像圖5所示的例子，若補(bǔ)償參考電壓為19V，則三角形載波的峰值 電壓可以是20V。在大于等于19V參考電壓的三角形載波的時(shí)間間隔 中，具有高電平的矩形輸出波形的輸出信號(hào)能夠從單元控制器U1CC1 輸出到功率單元U1中的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)SW的柵極。
因此，功率單元U1在脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器86所發(fā)出的脈寬調(diào)制 信號(hào)的高電平時(shí)間間隔被幵啟。這樣，功率單元U1將DC鏈電壓逆變
15
為交流電壓以便將該交流電壓提供給交流電動(dòng)機(jī)73。
參考圖6簡(jiǎn)要描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于交流電動(dòng)機(jī)的H 橋逆變器的單元控制器的操作。
圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆 變器的單元控制器的操作的流程圖。
在步驟l中，單元控制器U1CC1的輸出電壓比率計(jì)算單元81計(jì) 算根據(jù)來(lái)自主控制器72的輸出頻率指令信號(hào)的例如30Hz的指令頻率 對(duì)交流電動(dòng)機(jī)73的例如60Hz的預(yù)定額定頻率的比率，即50% ，并且 確定功率單元U1的輸出電壓與DC鏈電壓的比率為計(jì)算出的比率，即 50% 。
在步驟2中，單元控制器U1CC1的電壓差計(jì)算單元83計(jì)算出所 檢測(cè)到的DC鏈電壓和由參考電壓發(fā)生器82所提供的參考電壓之間的 電壓差。例如，由于參考電壓是20V，所以若所檢測(cè)到的DC鏈電壓是 18V，則電壓差是18V-20V = -2V。電壓差計(jì)算單元83將電壓差-2V作 為結(jié)果值。
往下走，在步驟3中，單元控制器U1CC1的補(bǔ)償電壓計(jì)算單元 84通過(guò)將功率單元的輸出電壓與DC鏈電壓的比率即50%乘以由電壓 差計(jì)算單元83所提供的電壓差-2V而得到-lV的補(bǔ)償電壓。
在步驟4中，單元控制器U1CC1的脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器86產(chǎn)生 新的參考電壓，即通過(guò)將由補(bǔ)償電壓計(jì)算單元84所提供的-lV的補(bǔ)償 電壓加入到由參考電壓發(fā)生器82所提供的20V參考電壓所補(bǔ)償?shù)玫降?參考電壓19V。
接下來(lái)，在步驟5中，單元控制器U1CC1的脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器86產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)，其通過(guò)比較具有20V的峰值電壓的三角形載波 與新的參考電壓來(lái)在大于等于新的參考電壓的三角形載波的時(shí)間間隔 內(nèi)輸出高電平矩形波，并且將該脈寬調(diào)制信號(hào)提供給功率單元U1中的 半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)SW的柵極作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)。因此，功率單元U1將恒定交流 輸出電壓輸出到交流電動(dòng)機(jī)，即使功率單元U1的輸入電壓即DC鏈電 壓發(fā)生變化。
與此同時(shí)，參考圖4詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于交 流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器的單元控制器的操作。
由于根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的單元控制器彼此間具有相同的結(jié) 構(gòu)，因此參考圖4詳細(xì)描述串聯(lián)連接的U相單元控制器UlCCl UnCCn 的第 一單元控制器U1CC1。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器的單元 控制器U1CC1與根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的單元控制器的不同在于該單 元控制器的操作依靠用戶的選擇信息。因此，根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施 例的單元控制器U1CC1基于與根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的單元控制器的 差異來(lái)描述以便避免重復(fù)描述。
取決于用戶的選擇信息，亦即輸入電壓變化補(bǔ)償模式或根據(jù)簡(jiǎn)單 的頻率指令的輸出電壓指令模式的選擇信息，更加具體地即逆變器的
初始值設(shè)置期間輸入的用戶選擇信息，單元控制器U1CC1選擇性地執(zhí) 行如下所述的兩個(gè)控制操作中的任 一 個(gè)。
首先，當(dāng)用戶在逆變器的初始值設(shè)定期間輸入與逆變器相連的交 流電動(dòng)機(jī)的額定電壓值并且同時(shí)用戶的選擇是輸入電壓變化補(bǔ)償模式 的時(shí)候，單元控制器U1CC1根據(jù)輸出電壓與輸入電壓的比率關(guān)于在參 考電壓與DC鏈電壓之間的差異來(lái)計(jì)算出補(bǔ)償電壓，并且將所計(jì)算出的 補(bǔ)償電壓補(bǔ)償?shù)絽⒖茧妷骸?br> 為了控制功率單元U1的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的切換，脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器 產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)，其脈寬根據(jù)被補(bǔ)償?shù)膮⒖茧妷簛?lái)確定。
第二，當(dāng)用戶不能在逆變器的初始值設(shè)定期間輸入與逆變器相連 的交流電動(dòng)機(jī)的額定電壓值或者用戶的選擇是根據(jù)簡(jiǎn)單的頻率指令的 輸出電壓指令模式的時(shí)候，與交流電動(dòng)機(jī)的預(yù)定額定頻率相比，根據(jù) 來(lái)自主控制器的輸出頻率指令信號(hào)，單元控制器U1CC1確定功率單元 Ul的輸入電壓與輸出電壓的比率作為指令頻率的比率，并根據(jù)所確定 的比率和具有依靠第二參考電壓而確定的脈沖寬度的脈寬調(diào)制信號(hào)來(lái) 產(chǎn)生與第一參考電壓不同的第二參考電壓。
與此同時(shí)，參考圖4詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的單元控
制器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和操作。
將要基于與根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的單元控制器的不同點(diǎn)來(lái)詳 細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的單元控制器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和操作以便 避免重復(fù)描述。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的單元控制器另外包括選擇器85，其根 據(jù)用戶的預(yù)定選擇模式提供輸出電壓比率單元所提供的輸出電壓比率 或者由補(bǔ)償電壓計(jì)算單元所提供的補(bǔ)償電壓。
位于選擇器85內(nèi)部的接點(diǎn)85a根據(jù)預(yù)定選擇模式連接到輸出電壓 比率計(jì)算單元所輸出的輸出電壓比率，而且選擇器85內(nèi)部的另一個(gè)接 點(diǎn)85b根據(jù)預(yù)定選擇模式連接到補(bǔ)償電壓計(jì)算單元所輸出的補(bǔ)償電壓。
優(yōu)選地，圖4所示的選擇器85的開(kāi)關(guān)和接點(diǎn)可以通過(guò)存儲(chǔ)在單元 控制器U1CC1中的選擇數(shù)據(jù)和根據(jù)選擇數(shù)據(jù)的處理程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的單元控制器中所包括的脈寬調(diào)制信
號(hào)發(fā)生器86可以根據(jù)選擇器85的輸出來(lái)產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)，其所具 有的脈沖寬度是根據(jù)通過(guò)將補(bǔ)償電壓計(jì)算單元84的補(bǔ)償電壓補(bǔ)償?shù)絽?考電壓發(fā)生器82的第一參考電壓所得到的新參考電壓來(lái)確定的。同樣， 脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器86可以根據(jù)選擇器85所提供的輸出電壓比率來(lái) 產(chǎn)生第二參考電壓并且也會(huì)產(chǎn)生具有根據(jù)第二參考電壓而確定的脈沖 寬度的脈沖調(diào)制信號(hào)。第二參考電壓通過(guò)將輸出電壓比率乘以另一個(gè) 參考電壓而不是參考電壓發(fā)生器82所提供的第一參考電壓來(lái)得到，其 中該另一個(gè)參考電壓是所檢測(cè)到的輸入電壓即DC鏈電壓，并且可能會(huì) 由于商用交流電源的電壓變化、電容器C的電容差異或者在相移變壓 器中的每個(gè)功率單元的次級(jí)電壓之間的差異而產(chǎn)生變化。
與此同時(shí)，參考圖7簡(jiǎn)要描述了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于 交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器的單元控制器的操作。
圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋 逆變器的單元控制器的操作的流程圖。
參考圖7的流程圖和圖4描述根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的H橋逆 變器的單元控制器的操作。
首先，根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的H橋逆變器的單元控制器 U1CC1檢查是否設(shè)置了逆變器將要控制的交流電動(dòng)機(jī)的額定電壓，即 由用戶所輸入的額定電壓的數(shù)據(jù)是否在步驟10中被存儲(chǔ)。如果交流電 動(dòng)機(jī)的額定電壓在步驟10中被設(shè)定，則單元控制器U1CC1從諸如存 儲(chǔ)器這樣的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置(未示出)中讀取所設(shè)定的額定電壓值并且 前進(jìn)到步驟11。
如果在步驟IO中沒(méi)有設(shè)定交流電動(dòng)機(jī)的額定電壓，則單元控制器 U1CC1前進(jìn)到步驟12。
在步驟11 ，單元控制器U1CC1使用選擇器85檢査對(duì)于單元控制 器U1CC1的工作模式的用戶選擇是輸入電壓變化補(bǔ)償模式還是根據(jù)簡(jiǎn) 單頻率指令的輸出電壓指令模式。
如果單元控制器U1CC1的工作模式在步驟11中已經(jīng)選擇為輸入 電壓變化補(bǔ)償模式，則單元控制器U1CC1前進(jìn)到步驟14。否則，如果 單元控制器U1CC1的工作模式已經(jīng)選擇為根據(jù)簡(jiǎn)單頻率指令的輸出電 壓指令模式，則單元控制器U1CC1前進(jìn)到步驟12。
如果單元控制器U1CC1前進(jìn)到步驟14，則與交流電動(dòng)機(jī)的預(yù)定 額定頻率相比較，根據(jù)來(lái)自主控制器的輸出頻率指令信號(hào)，單元控制 器U1CC1的輸出電壓比率計(jì)算單元81計(jì)算指令頻率的比率，并且確 定功率單元的輸出電壓與DC鏈電壓的比率作為結(jié)果比率。
之后，單元控制器U1CC1前進(jìn)到步驟15，以便單元控制器U1CC1 的電壓差計(jì)算單元83根據(jù)參考電壓發(fā)生器82所提供的額定電壓來(lái)計(jì) 算出在所檢測(cè)到的DC鏈電壓和參考電壓之間的電壓差。
然后，單元控制器U1CC1前進(jìn)到步驟16，以便單元控制器U1CC1 的補(bǔ)償電壓計(jì)算單元84通過(guò)將由輸出電壓比率計(jì)算單元81所提供的 功率單元的輸出電壓與DC鏈電壓的比率乘以從電壓差計(jì)算單元83所 提供的電壓差而得到補(bǔ)償電壓。
接下來(lái)，單元控制器U1CC1前進(jìn)到步驟17，以便單元控制器 U1CC1的脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器86通過(guò)向從參考電壓發(fā)生器82提供的 參考電壓添加從補(bǔ)償電壓計(jì)算單元84提供的補(bǔ)償電壓，產(chǎn)生新的參考 電壓，亦即補(bǔ)償參考電壓。
下一步，單元控制器U1CC1前進(jìn)到步驟18，以便單元控制器
U1CC1的脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器86產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)，其通過(guò)比較圖5 所示的三角形載波和新參考電壓在大于或等于新參考電壓的三角形載 波的時(shí)間間隔中輸出高電平的矩形波。
之后，盡管圖7未示出，功率單元中的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的柵極在脈寬 調(diào)制信號(hào)的高電平時(shí)間間隔內(nèi)被驅(qū)動(dòng)，以便開(kāi)啟半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，借此來(lái)
自電容器C的DC鏈電壓被轉(zhuǎn)換為交流電流，并且將每相串聯(lián)連接的
功率單元的輸出電壓提供給交流電動(dòng)機(jī)。
與此同時(shí)，如果單元控制器U1CC1前進(jìn)到步驟12，則單元控制 器U1CC1的脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器86根據(jù)選擇器85所提供的輸出電壓
比率來(lái)產(chǎn)生第二參考電壓。在這種情況下，第二參考電壓是所檢測(cè)到 的輸入電壓即DC鏈電壓，并且可能會(huì)由于商用交流電源的電壓變化、 電容器C的電容差異或者在相移變壓器中的每個(gè)功率單元的次級(jí)電壓 之間的差異而產(chǎn)生變化。同樣，如果DC鏈電壓小于或大于期望電壓電 平，則由用戶所設(shè)定的正(+ )或負(fù)(一)的升壓電壓可以被加到第 二參考電壓上以產(chǎn)生新的第二參考電壓。
之后，單元控制器U1CC1前進(jìn)到步驟13以便單元控制器U1CC1 的脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器86產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)，其脈沖寬度根據(jù)新產(chǎn)生 的第二參考電壓來(lái)確定，并且提供所產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)作為相應(yīng)功 率單元U1的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
如上所述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下。
根據(jù)用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器，功率單元的輸出電壓和逆變 器的最后輸出電壓甚至不會(huì)受用于功率單元的DC鏈電壓的集中變化 或單個(gè)變化的影響。
同樣，根據(jù)用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器，用戶能夠選擇單元控
制器處于輸入電壓變化補(bǔ)償模式或者根據(jù)簡(jiǎn)單頻率指令的輸出電壓指 令模式。
最后，根據(jù)用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器，多個(gè)單元控制器而不
是單個(gè)主控制器能夠控制各個(gè)功率單元以便不會(huì)受功率單元輸出電壓 的影響，因此降低了主控制器的計(jì)算負(fù)荷和通信負(fù)荷。
當(dāng)在不脫離本發(fā)明的精神或者本質(zhì)特征的情況下本發(fā)明可以以幾 種形式具體化的時(shí)候，可以理解，上述實(shí)施例不限于前述任何細(xì)節(jié)，
除非特別指出，而是應(yīng)該在其所附權(quán)利要求所定義的精神和范圍內(nèi)作 出廣泛的解釋?zhuān)⑶乙虼寺淙霗?quán)利要求范圍內(nèi)的所有變化和修改或者 該范圍的等同物趨于被所附權(quán)利要求所包括。
權(quán)利要求
1.一種用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器，包括多個(gè)每三相串聯(lián)連接的功率單元，其每一個(gè)具有半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、整流電路和平滑電容器，所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)能夠切換控制，并且所述整流電路和所述平滑電容器用于將DC鏈電壓作為輸入電壓提供給所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)；相移變壓器，其具有初級(jí)線圈和多個(gè)次級(jí)線圈，所述次級(jí)線圈連接到所述功率單元中的每一個(gè)，用于提供單個(gè)三相交流電源；主控制器，用于根據(jù)預(yù)定速度指令提供輸出頻率指令信號(hào)，所述輸出頻率指令信號(hào)代表所述逆變器的輸出頻率；多個(gè)單元控制器，其與所述功率單元中的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)地提供并且可通信地連接到所述主控制器，用于與所述交流電動(dòng)機(jī)的預(yù)定額定頻率相比，根據(jù)來(lái)自所述主控制器的輸出頻率指令信號(hào)，確定每個(gè)功率單元的輸入電壓對(duì)輸出電壓的比率作為指令頻率的比率，用于根據(jù)所述交流電動(dòng)機(jī)的額定電壓來(lái)產(chǎn)生參考電壓，用于關(guān)于所述參考電壓和所述檢測(cè)的DC鏈電壓，根據(jù)所述輸入電壓對(duì)輸出電壓的比率，計(jì)算補(bǔ)償電壓，用于將所述計(jì)算的補(bǔ)償電壓補(bǔ)償?shù)剿鰠⒖茧妷?，并且用于產(chǎn)生具有根據(jù)所述補(bǔ)償?shù)膮⒖茧妷捍_定的脈沖寬度的脈寬調(diào)制信號(hào)以控制所述功率單元中的所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的切換；以及連接在所述主控制器和所述單元控制器之間的網(wǎng)絡(luò)，用于在所述主控制器和所述單元控制器之間提供通信路徑。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器，其中所述 單元控制器包括輸出電壓比率計(jì)算單元，用于與所述交流電動(dòng)機(jī)的預(yù)定額定頻率 相比，根據(jù)來(lái)自所述主控制器的輸出頻率指令信號(hào)，計(jì)算指令頻率的 比率，并且用于使用所述計(jì)算的比率來(lái)確定所述功率單元的輸出電壓 對(duì)所述DC鏈電壓的比率；參考電壓發(fā)生器，用于根據(jù)所述交流電動(dòng)機(jī)的預(yù)定額定電壓來(lái)產(chǎn)生參考電壓；電壓差計(jì)算單元，用于計(jì)算所述檢測(cè)的DC鏈電壓和從所述參考 電壓發(fā)生器提供的參考電壓之間的電壓差；補(bǔ)償電壓計(jì)算單元，用于通過(guò)將從所述輸出電壓比率計(jì)算單元提 供的所述功率單元的輸出電壓對(duì)所述DC鏈電壓的比率乘以從所述電 壓差計(jì)算單元提供的電壓差來(lái)得到補(bǔ)償電壓；以及脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器，用于產(chǎn)生具有根據(jù)這樣的參考電壓所確定 的脈沖寬度的脈寬調(diào)制信號(hào)，所述參考電壓通過(guò)將來(lái)自所述補(bǔ)償電壓 計(jì)算單元的補(bǔ)償電壓補(bǔ)償?shù)絹?lái)自所述參考電壓發(fā)生器的參考電壓而獲 得，從而用于控制所述功率單元中的所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的切換。
3. 如權(quán)利要求1所述的用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器，其中所述 網(wǎng)絡(luò)由光纖電纜組成。
4. 如權(quán)利要求1所述的用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器，其中，通 過(guò)控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)通信來(lái)執(zhí)行通過(guò)所述網(wǎng)絡(luò)的所述主控制器 和所述單元控制器之間的通信。
5. —種用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器，包括 多個(gè)每三相串聯(lián)連接的功率單元，其每一個(gè)具有半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、整流電路和平滑電容器，所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)能夠切換控制，并且所述整流 電路和所述平滑電容器用于將DC鏈電壓作為輸入電壓提供給所述半 導(dǎo)體開(kāi)關(guān)；相移變壓器，其具有初級(jí)線圈和多個(gè)次級(jí)線圈，所述次級(jí)線圈連 接到所述功率單元中的每一個(gè)，用于提供單個(gè)三相交流電源；主控制器，用于根據(jù)預(yù)定速度指令提供輸出頻率指令信號(hào)，所述 輸出頻率指令信號(hào)代表所述逆變器的輸出頻率；多個(gè)單元控制器，其與所述功率單元相對(duì)應(yīng)地提供并且與所述主 控制器可通信地連接，用于與所述交流電動(dòng)機(jī)的預(yù)定額定頻率相比， 根據(jù)來(lái)自所述主控制器的輸出頻率指令信號(hào)，確定所述功率單元的輸 入電壓對(duì)輸出電壓的比率作為指令頻率的比率，用于如果用戶事先選 擇輸入電壓變化補(bǔ)償模式，則根據(jù)所述交流電動(dòng)機(jī)的額定電壓來(lái)產(chǎn)生第一參考電壓，用于關(guān)于所述第一參考電壓和所述檢測(cè)的DC鏈電壓之 間的差，根據(jù)所述輸入電壓對(duì)輸出電壓的比率，計(jì)算補(bǔ)償電壓，用于 將所述計(jì)算的補(bǔ)償電壓補(bǔ)償?shù)剿龅谝粎⒖茧妷海糜诋a(chǎn)生具有根據(jù) 所述補(bǔ)償?shù)牡谝粎⒖茧妷核_定的脈沖寬度的脈寬調(diào)制信號(hào)，或者， 如果用戶事先選擇根據(jù)簡(jiǎn)單頻率指令的輸出電壓指令模式，則用于與 所述交流電動(dòng)機(jī)的預(yù)定額定頻率相比，根據(jù)來(lái)自所述主控制器的輸出 頻率指令信號(hào)，確定所述功率單元的輸入電壓對(duì)輸出電壓的比率作為 指令頻率的比率，用于根據(jù)所述確定的比率來(lái)產(chǎn)生第二參考電壓并且 產(chǎn)生具有由所述第二參考電壓所確定的脈沖寬度的脈寬調(diào)制信號(hào)，從而控制所述功率單元中的所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的切換；以及連接在所述主控制器和所述單元控制器之間的網(wǎng)絡(luò)，用于在所述 主控制器和所述單元控制器之間提供通信路徑。
6.如權(quán)利要求5所述的用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器，其中所述 單元控制器包括輸出電壓比率計(jì)算單元，用于與所述交流電動(dòng)機(jī)的預(yù)定額定頻率 相比，根據(jù)來(lái)自所述主控制器的輸出頻率指令信號(hào)，計(jì)算指令頻率的 比率，并且用于使用所述計(jì)算的比率來(lái)確定所述功率單元的輸出電壓 對(duì)所述DC鏈電壓的比率；參考電壓發(fā)生器，用于根據(jù)所述交流電動(dòng)機(jī)的預(yù)定額定電壓來(lái)產(chǎn) 生第-參考電壓；電壓差計(jì)算單元，用于計(jì)算所述檢測(cè)的DC鏈電壓和從所述參考 電壓發(fā)生器提供的所述第一參考電壓之間的電壓差；補(bǔ)償電壓計(jì)算單元，用于通過(guò)將從所述輸出電壓比率計(jì)算單元提 供的所述功率單元的輸出電壓對(duì)DC鏈電壓的比率乘以從所述電壓差 計(jì)算單元提供的電壓差來(lái)得到補(bǔ)償電壓；選擇器，用于根據(jù)用戶的預(yù)定選擇模式來(lái)提供來(lái)自所述輸出電壓 比率計(jì)算單元的輸出電壓比率或者來(lái)自所述補(bǔ)償電壓計(jì)算單元的補(bǔ)償電壓；以及脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器，用于產(chǎn)生具有根據(jù)這樣的參考電壓所確定的脈沖寬度的脈寬調(diào)制信號(hào)，所述參考電壓通過(guò)將從所述選擇器提供的補(bǔ)償電壓補(bǔ)償?shù)絹?lái)自所述參考電壓發(fā)生器的參考電壓而獲得，或者用于根據(jù)從所述選擇器提供的輸出電壓比率來(lái)產(chǎn)生第二參考電壓，以 便產(chǎn)生具有根據(jù)所述第二參考電壓所確定的脈沖寬度的脈寬調(diào)制信號(hào)，從而控制所述功率單元中的所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的切換。
7. 如權(quán)利要求5所述的用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器，其中所述網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)是光纖電纜。
8. 如權(quán)利要求5所述的用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器，其中所述 網(wǎng)絡(luò)使用串行通信的CAN通信來(lái)減少所述主控制器和所述單元控制器 之間的通信線路。
全文摘要
公開(kāi)了一種用于交流電動(dòng)機(jī)的H橋逆變器，其中即使在輸入電壓變化的情況下也能夠通過(guò)允許單元控制器補(bǔ)償功率單元的輸入電壓來(lái)輸出功率單元的輸出電壓。用戶能夠?qū)⒚總€(gè)單元控制器的工作模式選擇為用于輸入電壓的補(bǔ)償模式和根據(jù)簡(jiǎn)單指令頻率的輸出電壓控制模式。由于單元控制器具有用于輸入電壓變化的補(bǔ)償控制功能，因此可以減少主控制器和單元控制器之間的通信負(fù)荷。
文檔編號(hào)H02P27/04GK101179255SQ20061014350
公開(kāi)日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2006年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月8日
發(fā)明者田在鉉 申請(qǐng)人:Ls產(chǎn)電株式會(huì)社