[发明专利]用于校正要施加于电负载的电压的控制方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于校正要施加于电负载的控制电压的控制方法和系统。

背景技术

众所周知，电力转换器包含逆变器模块，该逆变器模块配有每一条都与要控制的电负载连接的几条开关臂(例如，三条开关臂)。开关臂并联在与电压源连接的两条供电线之间。每条臂包含，例如，串联在两条供电线之间的至少两个开关、和位于第一开关与第二开关之间并与电负载连接的连接中点。每个开关包含，例如，晶体管和可选地，如果该晶体管是IGBT(绝缘栅双极型晶体管)型的，二极管。

在传统逆变器模块的开关臂中，通过互补PWM(脉宽调制)信号控制两个开关，也就是说，当开关之一处在闭合状态下时，另一个开关处在打开状态，反之亦然。而且，为了防止两个开关同时处在闭合状态下，在两个开关的闭合状态开关时间之间插入死时间。在这个死时间期间，两个开关因此处在打开状态下。因此可靠地避免了两条供电线之间的短路以及由这种短路引起的电流尖峰。

作为要施加于电负载的所希望电压的函数地控制每条开关臂，以便获得输出电压。由于每个开关的固有电压降、每个开关的电阻和PWM控制中死时间的插入，已经证明实际施加的输出电压总是不同于所希望电压。因此，有必要适当地作出电压补偿，以便实际施加于电负载的每个电压等于所希望电压。为了解决这个问题，在现有技术中已知的大多数过程都是借助于复杂仪器实现的。

本发明的目的是提出可以补偿电力转换器的逆变器模块的非线性的控制方法，所述控制方法简单、更便宜并易于实现。

发明内容

这个目的是通过在电力转换器中实现的控制方法达到的，所述电力转换器包含通过控制法则控制的逆变器模块，该控制法则可以作为参考控制电压的函数地确定要施加于电负载的控制电压，该控制方法包含：

-测量施加于电负载的真实电压的步骤；

-滤波代表施加于电负载的真实电压的电压以便获取第一滤波电压的第一步骤；

-滤波代表参考控制电压的电压以便获取第二滤波电压的第二步骤；以及

-确定要施加于参考控制电压的校正值的步骤，所述校正值根据第一滤波电压和第二滤波电压来确定。

按照一个具体特征，通过电子型的低通滤波器实现第一滤波步骤。

按照另一个具体特征，通过软件型的低通滤波器实现第二滤波步骤。

按照另一个具体特征，通过采用比例-积分动作校正器确定校正值。

本发明还涉及应用在电力转换器中的控制系统，所述电力转换器包含通过控制法则控制的逆变器模块，该控制法则可以作为参考控制电压的函数地确定要施加于电负载的控制电压，该控制系统包含：

-测量施加于电负载的真实电压的部件；

-滤波代表施加于电负载的真实电压的电压以便获取第一滤波电压的第一部件；

-滤波代表参考控制电压的电压以便获取第二滤波电压的第二部件；以及

-作为第一滤波电压和第二滤波电压的函数确定要施加于参考控制电压的校正值的部件。

按照一个具体特征，该第一滤波部件包含电子型的低通滤波器。

按照另一个具体特征，该第二滤波部件包含软件型的低通滤波器。

按照另一个具体特征，该第一滤波部件的时间常数和该第二滤波部件的时间常数基本相同。

按照另一个具体特征，通过采用比例-积分动作校正器确定校正值。

按照本发明，使用电子型的低通滤波器滤波测量的真实电压使得可以工作在与存在于输出相中的电流的时间动态相对应的慢时间动态下，这个电流对应于要控制的最终量值。

附图说明

当参照通过例子给出和通过附图表示的实施例时，本发明的其它特点和优点将在如下的详细描述中变得显而易见，在附图中：

图1代表变速驱动型的电力转换器的输出级；以及

图2代表电力转换器的控制示意图，所述示意图例示了本发明的控制方法。

具体实施方式

本发明应用于电力转换器的控制，更精确地说，应用于要施加于与电力转换器连接的电负载L的电压校正值的确定。

参照图1，电力转换器包含带有电压源的逆变器模块INV。表述“带有电压源的逆变器INV”指的是正如所谓的飞跨电容器逆变器和矩阵转换器类型的逆变器那样，具有包含DC供电总线的两个或更多个层次的所有传统逆变器。随后的描述尤其涉及具有两个层次的传统逆变器，但必须明白，本发明可应用于包含能够通过开关模拟的至少一条开关臂的任何类型电力转换器。