專利名稱：用于減小功率變換器中的共模電流的控制方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于減小功率變換器中的電壓和共模電流的控制方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
功率變換器包括連接到干線電源的多個(gè)輸入相，例如如果連接到三相干線電源， 則為三個(gè)輸入相。連接到它的輸入相，傳統(tǒng)的變換器包括用于將由干線電源提供的AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓的整流器級。變換器還包括施加DC電壓的供電總線，具有正電勢的第一供電線和負(fù)電勢的第二供電線，還包括總線電容器，連接在第一供電線和第二供電線之間并且用來在總線上保持DC電壓恒定。在總線電容器的下游，變速驅(qū)動器類型的功率變換器還包括逆變器級，具有多個(gè)開關(guān)臂，通常為三個(gè)開關(guān)臂，每個(gè)開關(guān)臂連接到輸出相，輸出相連接到電力負(fù)載。每個(gè)開關(guān)臂連接在總線的第一供電線和第二供電線之間，并且在兩電平變換器的情況下，包括例如兩個(gè)受控功率晶體管，用于將DC電壓轉(zhuǎn)換成針對電力負(fù)載的可變電壓。位于變換器的輸入處的整流器級可以是有源型的，也包括多個(gè)開關(guān)臂，每個(gè)開關(guān)臂例如具有至少兩個(gè)功率晶體管。這些晶體管每個(gè)由柵極控制器件控制，以便能夠?qū)碜杂诟删€電源的AC電壓轉(zhuǎn)換成施加到供電總線的DC電壓。這類在輸入處具有有源整流器級的變換器通常被稱為“有源前端”。傳統(tǒng)上，整流器級和逆變器級的功率開關(guān)的控制由脈沖寬度調(diào)制(以下為PWM)產(chǎn)生。交叉類型的PWM在于將對稱或不對稱的三角載波與一個(gè)或多個(gè)調(diào)制信號(modulant) 相比較。對于逆變器級或整流器級的功率晶體管，載波和一個(gè)或多個(gè)調(diào)制信號之間的交叉點(diǎn)定義晶體管閉合和斷開的切換時(shí)刻。眾所周知，施加到逆變器級的開關(guān)頻率的增大會引起共模電流上升，這是由于共模電壓的dv/dt變化的密度增大引起的。生成的共模電流可以采取變速驅(qū)動器和電力負(fù)載之間的不同的路徑。這些路徑由在將變速驅(qū)動器鏈接到電力負(fù)載的電纜的導(dǎo)體之間、在電動機(jī)的繞組和定子之間或在功率半導(dǎo)體和鏈接到地的耗散器之間產(chǎn)生的電容耦合產(chǎn)生。當(dāng)變速驅(qū)動器包括逆變器級和有源整流器級時(shí)，變速驅(qū)動器的總的共模電壓是由整流器級和逆變器級提供的干擾的總和。已經(jīng)開發(fā)了各種解決方案來減小共模電流。這些解決方案可以包含添加無源濾波器或?qū)φ髌骷壓湍孀兤骷壍目刂频淖饔谩＠?，文獻(xiàn)JP2003018853提出一種通過將整流器級的三個(gè)功率開關(guān)(高或低)的閉合(或斷開)的切換與逆變器級的三個(gè)對應(yīng)開關(guān)(分別為高或低)的閉合(或斷開)的切換同步來減小變速驅(qū)動器中的共模電流的方法。此解決方案使得可以減小為了將共模電流濾波而采用的濾波器的尺寸，因此降低變換器的成本。但是，它不能使得充分減小變速驅(qū)動器中的共模電流。專利US 6，185，115也描述了一種用于將整流器級的切換與逆變器級的切換同步以便減小共模電壓的方法。對于前面引用的文獻(xiàn)，此方法不能令人滿意，因?yàn)樗荒苁沟贸浞譁p小變速驅(qū)動器中的共模電壓。事實(shí)上，提出的方法在于將逆變器級的單個(gè)開關(guān)臂在上升和下降沿的切換與整流器級的單個(gè)開關(guān)臂的切換同步，這使得可以在開關(guān)周期內(nèi)在所有開關(guān)臂上僅僅從12個(gè)電壓沿變?yōu)?個(gè)電壓沿。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種使得可以顯著地減小功率變換器中的共模電壓和電流的控制方法。此目的是由用來減小功率變換器中的共模電流的控制方法實(shí)現(xiàn)的，其包括-連接到多個(gè)輸入相的整流器級和連接到多個(gè)輸出相的逆變器級，-DC供電總線，將該整流器級鏈接到逆變器級，以及包括每個(gè)施加有電勢的第一供電線和第二供電線，-該整流器級和逆變器級每個(gè)包括連接到第一供電線和第二供電線的至少兩個(gè)開
關(guān)臂，-該整流器級的第一控制裝置，用于在切換時(shí)間期間將每個(gè)輸入相有選擇地連接到第一供電線或第二供電線，-該逆變器級的第二控制裝置，用于在切換時(shí)間期間將每個(gè)輸出相有選擇地連接到第一供電線或第二供電線，-在每個(gè)開關(guān)周期上，以同步方式控制整流器級和逆變器級，以使得施加到輸入相的電勢的變化總是對應(yīng)于施加到輸出相的相同符號的電勢的變化。根據(jù)特定特征，通過對施加到整流器級和逆變器級的脈沖寬度調(diào)制的作用來以同步方式控制整流器級和逆變器級。根據(jù)另一個(gè)特定特征，通過遵循確定規(guī)則來以同步方式控制整流器級和逆變器級，每個(gè)確定規(guī)則考慮逆變器級和整流器級的每個(gè)開關(guān)臂的切換時(shí)間。本發(fā)明還涉及一種用來減小功率變換器中的共負(fù)載電流的控制系統(tǒng)，其包括-連接到多個(gè)輸入相的整流器級和連接到多個(gè)輸出相的逆變器級，-DC供電總線，將該整流器級鏈接到逆變器級，以及包括每個(gè)施加有電勢的第一供電線和第二供電線，-該整流器級和逆變器級每個(gè)包括連接到第一供電線和第二供電線的至少兩個(gè)開
關(guān)臂，-該整流器級的第一控制裝置采用脈沖寬度調(diào)制來將每個(gè)輸入相有選擇地連接到第一供電線或第二供電線，-該逆變器級的第二控制裝置采用脈沖寬度調(diào)制來將每個(gè)輸出相有選擇地連接到第一供電線或第二供電線，-其特征在于，將該整流器級的第一控制裝置和逆變器級的第二控制裝置同步，以使得施加到輸入相的電勢的變化總是對應(yīng)于施加到輸出相的相同符號的電勢的變化。根據(jù)特定特征，整流器級和逆變器級每個(gè)包括三個(gè)開關(guān)臂，在每個(gè)開關(guān)臂上具有兩個(gè)功率晶體管。根據(jù)另一個(gè)特定特征，整流器級和逆變器級被配置以便能夠生成相同數(shù)目的電勢電平。
根據(jù)另一個(gè)特定特征，逆變器級例如是NPC類型的。


其它的特征和優(yōu)點(diǎn)將通過參考以示例方式給出并由附圖示出的實(shí)施例、從下面的詳細(xì)描述中顯露出來，其中-圖1表示具有兩電平的逆變器級和有源整流器的變速驅(qū)動器類型的功率變換器，-圖2表示具有NPC(中性點(diǎn)鉗位)類型的三電平的逆變器級和維氏電橋類型的三電平的有源整流器的變速驅(qū)動器類型的功率變換器，-圖3示出了整流器級的開關(guān)臂的控制和逆變器級的開關(guān)臂的控制之間的同步的
原理，-圖4以功能圖的形式表示在本發(fā)明的控制方法中實(shí)施的示范性算法。
具體實(shí)施例方式參考圖1和2，如已知的，功率變換器，例如變速驅(qū)動器類型的功率變換器，包括整流器級1、1'、DC供電總線和逆變器級2、2'?？梢杂胁煌墓β首儞Q器配置。本發(fā)明大部分具體地應(yīng)用于包括有源整流器級的功率變換器。圖1表示例如具有有源整流器級1的兩電平的變速驅(qū)動器。圖2表示例如采用 NPC(中性點(diǎn)鉗位)類型的逆變器級2'和維氏電橋類型的有源整流器級1'的三電平的變速驅(qū)動器。也可以存在其它的配置，諸如使用具有回掃電容器的逆變器級。參考圖1，整流器級1經(jīng)由AC電感(沒有示出)例如在用于三相整流器級1的三個(gè)輸入相R、S、T上連接到干線電源。通常，在變速驅(qū)動器中，整流器級由二極管電橋構(gòu)成。 但是，通過包括一個(gè)或多個(gè)同等受控的開關(guān)臂10a、10b、10c，整流器級1也可以是有源類型的。從而整流器級1受控以控制取自干線電源的電流并且將由干線電源提供的AC電壓轉(zhuǎn)換成施加到DC供電總線的DC電壓。在三相干線電源上，整流器級1包括三個(gè)開關(guān)臂10a、 10b、10c，每個(gè)通過AC電感連接到三相干線電源的三個(gè)輸入相R、S、T的一個(gè)。在常規(guī)配置中，每個(gè)開關(guān)臂包括例如IGBT或JFET類型的例如兩個(gè)功率晶體管100，以及位于兩個(gè)晶體管之間并連接到輸入相R、S、T的連接中點(diǎn)Ma、Mb、Mc。DC供電總線將整流器級1鏈接到逆變器級2。它包括具有正電勢V+的供電線和具有負(fù)電勢V-的供電線。至少一個(gè)總線電容器Cbus連接到總線的兩個(gè)供電線的每一個(gè)并且將總線的電壓保持在恒定值。在圖1中，逆變器級2連接到DC供電總線，在總線電容器Cbus的下游。它包括多個(gè)相同的開關(guān)臂20a、20b、20c，每個(gè)連接到輸出相U、V、W，輸出相鏈接到電力負(fù)載C。對于工作在三相模式的電力負(fù)載C，因而逆變器級2包括三個(gè)開關(guān)臂20a、20b、20c。在常規(guī)配置 (圖1)的逆變器級2中，每個(gè)開關(guān)臂20a、20b、20c包括兩個(gè)功率晶體管200和位于兩個(gè)晶體管之間并且連接到電力負(fù)載的連接中點(diǎn)Ι^、ΡΙκΡ(3。在與圖1相似的配置中，圖2的變速驅(qū)動器包括維氏電橋類型的三電平的有源整流器級1'和NPC類型的三電平的逆變器級2'。然后DC供電總線包括多個(gè)總線電容器 CbuslXbus2以及具有中間電位的一條或多條供電線。在本申請中不詳細(xì)描述此公知的拓?fù)?，但是?yīng)當(dāng)理解，如下所述的本發(fā)明可以完美地應(yīng)用于此以及其它的拓?fù)洹?br> 變速驅(qū)動器還包括用于控制整流器級1、1'的開關(guān)臂的每一個(gè)的切換的第一控制裝置3和用于控制逆變器級2、2'的開關(guān)臂的每一個(gè)的切換的第二控制裝置4。對于開關(guān)臂的功率晶體管的每一個(gè)切換，第一或第二控制裝置3、4使用脈沖寬度調(diào)制(PWM)的控制， 其使得可以定義整流器級1、1'和逆變器級2、2'的每個(gè)晶體管的切換的時(shí)刻。PWM的常規(guī)控制是交叉類型的并且引起將對稱或不對稱的三角載波與一個(gè)或多個(gè)調(diào)制信號相比較。載波和調(diào)制信號之間的交叉點(diǎn)定義功率晶體管的閉合和斷開的切換的時(shí)刻。根據(jù)本發(fā)明，可以共用第一控制裝置和第二控制裝置，并且它們可以包括公共的微處理器，管理整流器級1、1'和逆變器級2、2' 二者的控制。本發(fā)明的控制方法應(yīng)用于在整流器級1、1'和逆變器級2、2'上包括相同數(shù)目的開關(guān)臂(例如，三個(gè)開關(guān)臂)的變換器，每個(gè)臂包括至少兩個(gè)功率晶體管。優(yōu)先地，整流器級1、1'的電平的數(shù)目等于逆變器級2、2'的電平的數(shù)目。在圖1中，因而雙電平的整流器級1與傳統(tǒng)的雙電平的逆變器級2關(guān)聯(lián)。類似地，在圖2中，“維氏”類型的三電平的整流器級1'與NPC類型的三電平的逆變器級2'關(guān)聯(lián)。以下在描述中，我們將集中于圖1所示的傳統(tǒng)的雙電平的變速驅(qū)動器的情況。本發(fā)明的目的是顯著地減小功率變換器中的共模電流，例如變速驅(qū)動器類型的功率變換器，其包括有源整流器級1和逆變器級2。此變速驅(qū)動器結(jié)構(gòu)事實(shí)上具有鏈接到逆變器級2和整流器級1上切換的存在的共
模電壓的兩個(gè)源極。通過切換，逆變器級2生成被稱為Vmcinv的共模電壓，以及整流器級
1生成共模電壓Vmcrec，這些由以下關(guān)系定義 V +V +VVmcinv= vuo 十 vvo 十 ν·
3Vmcrec= Vro+Vso+Vto
3其中-Vuo, Vvo, Vff0對應(yīng)于逆變器級的輸出相U、V、W上的單個(gè)電壓，參考DC供電總線的底部點(diǎn)(0)，-VE0, Vs0, Vto對應(yīng)于整流器級的每個(gè)臂的單個(gè)電壓，參考DC供電總線的底部點(diǎn) (0)。變速驅(qū)動器的總的共模電壓等于由整流器級1和逆變器級2提供的干擾的總和。 由于由整流器級1和逆變器級2生成的共模電壓具有相反的符號，因此獲得表示變速驅(qū)動器上生成的總的共模電壓的以下關(guān)系Vmc = Vuo + Vvo + Vwo - Vro + Vso + Υτο
33假定整流器級1和逆變器級2以相同的開關(guān)頻率切換，因此，與傳統(tǒng)的變速驅(qū)動器相比，具有有源整流器的變速驅(qū)動器生成兩倍的共模電壓的變化。因此，本發(fā)明的原理是利用由整流器級1生成的共模電壓來抵消逆變器級2生成的共模電壓，或反之亦然。為此，本發(fā)明的控制方法在于以同步方式(在時(shí)間上同步)控制逆變器級2和整流器級1，以使得施加到輸入相R、S、T的電勢的變化(=上升沿或下降沿)總是對應(yīng)于施加到輸出相U、V、W的相同符號的電勢的變化(=上升沿或下降沿)。為此，專用于整流器級1的第一控制裝置3因此不得不與專用于逆變器級2的第二控制裝置4同步。因而，理論上，它涉及實(shí)施整流器級1和逆變器級2之間的兩倍切換，以使得由整流器級1的開關(guān)臂的切換產(chǎn)生的上升電壓沿FM或下降電壓沿FD的產(chǎn)生分別與由逆變器級 2的開關(guān)臂的切換產(chǎn)生的上升電壓沿FM和下降電壓沿FD的產(chǎn)生一致。更具體地，對于逆變器級2的開關(guān)臂上的脈沖，對于此脈沖的上升電壓沿的產(chǎn)生與由整流器級的開關(guān)臂生成的脈沖的上升電壓沿的產(chǎn)生一致，以及此脈沖的下降電壓沿的產(chǎn)生與因此由整流器級的另一個(gè)開關(guān)臂生成的另一個(gè)脈沖的下降電壓沿的產(chǎn)生一致。因此利用整流器級的兩個(gè)不同的開關(guān)臂執(zhí)行由逆變器級的開關(guān)臂產(chǎn)生的兩個(gè)沿(上升和下降)的同步。顯然，相同的推理從來自于整流器級1的脈沖開始應(yīng)用。以這種方式，因而可以通過觀察確定的選擇定則，諸如如下結(jié)合圖4所述的選擇定則，來產(chǎn)生所有切換的總同步。這樣的結(jié)果是由整流器級1上的臂的切換生成的共模電壓和由逆變器級2上的臂的切換生成的共模電壓抵消。為了產(chǎn)生總同步，第一和第二控制裝置3、4被配置以便能夠在時(shí)間上移動分別由整流器級1和逆變器級2的開關(guān)臂生成的每個(gè)電壓脈沖。逆變器級(圖3中的INV)和整流器級(圖3中的REC)之間的總同步的示例如圖 3所示。在此圖3中，由整流器級1的開關(guān)臂10a、10b、10c的控制生成的每個(gè)上升電壓沿 FM在時(shí)間上與由逆變器級2的開關(guān)臂20a、20b、20c的控制產(chǎn)生的上升電壓沿FM的產(chǎn)生同步。類似地，由整流器級1的開關(guān)臂10a、10b、10c的控制生成的每個(gè)下降電壓沿FD在時(shí)間上與由逆變器級2的開關(guān)臂20a、20b、20c的控制產(chǎn)生的下降電壓沿FD的產(chǎn)生同步。使得可以實(shí)現(xiàn)這樣的總同步的示范性算法如圖4所示。此算法包括由控制裝置3、4實(shí)施的多個(gè)連續(xù)步驟。< 第一比較步驟E在于確定要被施加到整流器級1的最長脈沖MaxRec是否比要被施加到逆變器級2的最長脈沖Maxlnv長。 如果不，則>要被施加到逆變器級2的最長脈沖Maxlnv的下降電壓沿FD與要被施加到整流器級1的最長脈沖MaxRec的下降電壓沿FD同步(EO)。>如果要被施加到逆變器級2的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖htlnv比要被施加到整流器級1的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖htRec長(El)，則·與要被施加到整流器級1的最長脈沖MaxRec對應(yīng)的上升電壓沿FM與要被施加到逆變器級2的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖Inthv的上升電壓沿FM同步(ElO)，·要被施加到逆變器級2的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖Inthv的下降電壓沿FD與要被施加到整流器級1的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖htRec的下降沿FD同步(Ell)，·要被施加到整流器級的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖htRec的上升電壓沿FM與要被施加到逆變器級2的最短持續(xù)時(shí)間的脈沖MinInv的上升電壓沿FM同步(E12)，·要被施加到逆變器級2的最短短脈沖MinInv的下降電壓沿FD與要被施加到整流器級的最短脈沖MinRec的下降電壓沿FD同步(E13)，·要被施加到整流器級1的最短脈沖MinRec的上升電壓沿FM與要被施加到逆變器級2的最長脈沖Maxlnv的上升電壓沿FM同步(E14)。>如果要被施加到逆變器級的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖Inthv比要被施加到整流器級1的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖htRec短(El)，則·要被施加到整流器級的最長脈沖MaxRec的上升電壓沿FM與要被施加到逆變器級的最短脈沖MinInv的上升電壓沿FM同步(E100)，·要被施加到逆變器級的最短脈沖MinInv的下降電壓沿FD與要被施加到整流器級的最短脈沖MinRec的下降電壓沿FD同步(ElOl)，·要被施加到整流器級1的最短脈沖MinRec的上升電壓沿FM與要被施加到逆變器級的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖htlnv的上升電壓沿FM同步(E102)，·要被施加到逆變器級2的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖Inthv的下降電壓沿FD與要被施加到整流器級的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖htRec的下降電壓沿FD同步(E103)，·要被施加到整流器級1的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖htRec的上升電壓沿FM與要被施加到逆變器級的最長脈沖Maxlnv的上升電壓沿FM同步(E104)， 如果是，則>要被施加到整流器級1的最長脈沖MaxRec的下降電壓沿FD與要被施加到逆變器級2的最長脈沖Maxlnv的下降沿FD同步(EOO)。>如果要被施加到整流器級1的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖MtRec比要被施加到逆變器級2的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖htlnv長(E2)，則·要被施加到逆變器模塊2的最長脈沖Maxlnv的上升電壓沿FM與要被施加到整流器模塊的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖htRec的上升電壓沿FM同步(E20)，·要被施加到整流器模塊的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖MtRec的下降電壓沿FD與要被施加到逆變器模塊2的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖IntInv的下降電壓沿FD同步(E21)，·要被施加到逆變器模塊2的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖htlnv的上升電壓沿FM與要被施加到整流器模塊的最短脈沖MinRec的上升電壓沿FM同步(E22)，·要被施加到整流器模塊的最短脈沖MinRec的下降電壓沿FD與要被施加到逆變器模塊的最短脈沖MinInv的下降電壓沿FD同步(E23)，·要被施加到逆變器模塊的最短脈沖MinInv的上升電壓沿FM與要被施加到整流器模塊的最長脈沖MaxRec的上升電壓沿FM同步(E24)。>如果要被施加到整流器級的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖htRec比要被施加到逆變器級的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖htlnv短(E2)，則·要被施加到逆變器級的最長脈沖Maxlnv的上升電壓沿FM與要被施加到整流器模塊的最短脈沖MinRec的上升電壓沿FM同步(E200)，·要被施加到整流器模塊的最短脈沖MinRec的下降電壓沿FD與要被施加到逆變器模塊的最短脈沖MinInv的下降電壓沿FD同步(E201)，·要被施加到逆變器模塊的最短脈沖MinInv的上升電壓沿FM與要被施加到整流器模塊的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖htRec的上升電壓沿FM同步(E202)，·要被施加到整流器模塊的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖MtRec的下降電壓沿FD與要被施加到逆變器模塊的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖htlnv的下降電壓沿FD同步(E203)，·要被施加到逆變器模塊2的中間持續(xù)時(shí)間的脈沖Inthv的上升電壓沿FM與要被施加到整流器級的最長脈沖MaxRec的上升電壓沿FM同步(E204)。根據(jù)本發(fā)明，上文結(jié)合圖3和4描述的整流器級1和逆變器級2之間的總同步可以對于每一個(gè)開關(guān)周期實(shí)現(xiàn)，并且有系統(tǒng)地操作，最后兩個(gè)上升電壓沿被自動同步。這具體地由以下事實(shí)說明施加到整流器級1的脈沖的寬度的總和等于施加到逆變器級2的脈沖的寬度的總和，以及在整流器部分上增加脈沖寬度(在圖3中向右的過程)而減少在逆變器部分上的脈沖寬度(在圖3中向左的過程)。 顯然，在不脫離本發(fā)明的框架下，可以設(shè)計(jì)其它的變型和細(xì)節(jié)的細(xì)化以及類似地考慮等效的裝置的使用。
權(quán)利要求
1.一種用來減小功率變換器中的共模電流的控制方法，其包括-連接到多個(gè)輸入相(R、S、T)的整流器級(1、1')和連接到多個(gè)輸出相(U、V、W)的逆變器級0、2')，-DC供電總線，將整流器級(1、1')鏈接到逆變器級0、2')，并且包括第一供電線和第二供電線，每條供電線施加電勢，-整流器級(1、1')和逆變器級0、2')每個(gè)包括連接到第一供電線和第二供電線的至少兩個(gè)開關(guān)臂(10a、10b、10c、20a、20b、20c)，-整流器級(1、1')的第一控制裝置(3)，用于在切換時(shí)間期間將每個(gè)輸入相(R、S、T) 有選擇地連接到第一供電線或第二供電線。-逆變器級W )的第二控制裝置G)，用于在切換時(shí)間期間將輸出相(U、V、W)有選擇地連接到第一供電線或第二供電線，-其特征在于，在每個(gè)開關(guān)周期上，以同步方式控制整流器級(1、1')和逆變器級(2、 2')，以使得施加到輸入相(R、S、T)的電勢的變化總是對應(yīng)于施加到輸出相(U、V、W)的相同符號的電勢的變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在開關(guān)周期上，由逆變器級O)的第一開關(guān)臂產(chǎn)生的脈沖的上升電壓沿(FM)的產(chǎn)生與由整流器級的第一開關(guān)臂產(chǎn)生的脈沖的上升電壓沿(FM)的產(chǎn)生一致，以及由逆變器級(2)的第一開關(guān)臂產(chǎn)生的脈沖的下降電壓沿(FD) 的產(chǎn)生與由整流器級(1)的第二開關(guān)臂產(chǎn)生的脈沖的下降電壓沿(FD)的產(chǎn)生一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過對施加到整流器級(1、1')和逆變器級0、2')的脈沖寬度調(diào)制的作用，以同步方式控制該整流器級(1、1')和逆變器級W )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的一個(gè)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，通過遵循確定規(guī)則來以同步方式控制該整流器級(1、1')和逆變器級0、2')，每個(gè)確定規(guī)則考慮逆變器級和整流器級的每個(gè)開關(guān)臂的切換時(shí)間。
5.一種用來減小功率變換器中的共模電流的控制系統(tǒng)，其包括-連接到多個(gè)輸入相(R、S、T)的整流器級(1、1')，和連接到多個(gè)輸出相(U、V、W)的逆變器級0、2')，-DC供電總線，將整流器級(1、1')鏈接到逆變器級0、2')，以及包括每個(gè)施加有電勢的第一供電線和第二供電線，-整流器級(1、1')和逆變器級0、2')每個(gè)包括連接到第一供電線和第二供電線的至少兩個(gè)開關(guān)臂(10a、10b、10c、20a、20b、20c)，-整流器級(1、1')的第一控制裝置(3)，采用脈沖寬度調(diào)制來將每個(gè)輸入相(R、S、T) 有選擇地連接到第一供電線或第二供電線，-逆變器級W )的第二控制裝置，采用脈沖寬度調(diào)制來將輸出相(U、V、W)有選擇地連接到第一供電線或第二供電線，-其特征在于，同步該整流器級(1、1')的第一控制裝置C3)和逆變器級0、2')的第二控制裝置G)，以使得施加到輸入相(R、S、T)的電勢的變化總是對應(yīng)于施加到輸出相 (U、V、W)的相同符號的電勢的變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，在開關(guān)周期上，該第一控制裝置和第二控制裝置被布置為以使得由逆變器級O)的第一開關(guān)臂產(chǎn)生的脈沖的上升電壓沿(FM)的產(chǎn)生與由整流器級的第一開關(guān)臂產(chǎn)生的脈沖的上升電壓沿(FM)的產(chǎn)生一致，以及由逆變器級O)的第一開關(guān)臂產(chǎn)生的脈沖的下降電壓沿(FD)的產(chǎn)生與由整流器級(1)的第二開關(guān)臂產(chǎn)生的脈沖的下降電壓沿(FD)的產(chǎn)生一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一控制裝置(3)和第二控制裝置 (4)被配置以便能夠在時(shí)間上移動分別由整流器級(1)和逆變器級O)的開關(guān)臂生成的每個(gè)電壓脈沖。
8.根據(jù)權(quán)利要求5到7中的一個(gè)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，該整流器級(1、 1')和逆變器級0、2')每個(gè)包括三個(gè)開關(guān)臂(10a、10b、10C、20a、20b、20C)，在每個(gè)開關(guān)臂上具有兩個(gè)功率晶體管(100)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5到8中的一個(gè)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，該整流器級(1、 1')和逆變器級0、2')被配置以便能夠生成相同數(shù)目的電勢電平。
10.根據(jù)權(quán)利要求5到9中的一個(gè)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，該逆變器級(2、 2')是NPC類型的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用來減小功率變換器中的共模電流的控制方法和系統(tǒng)，其包括連接到多個(gè)輸入相(R、S、T)的整流器級(1、1′)和連接到多個(gè)輸出相(U、V、W)的逆變器級(2、2′)。在每個(gè)開關(guān)周期上，以同步方式控制整流器級(1、1′)和逆變器級(2、2′)，以使得施加到輸入相(R、S、T)的電勢的變化總是對應(yīng)于施加到輸出相(U、V、W)的相同符號的電勢的變化。
文檔編號H02M5/458GK102447400SQ20111030074
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月4日
發(fā)明者A.維德特, M.西亞姆, P.羅伊澤萊特 申請人:施耐德東芝換流器歐洲公司