[发明专利]三相逆变器的输出控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及三相逆变器的输出控制方法。

背景技术

高速、可控大功率器件的发展及高速数字芯片的出现，为高性能的逆变器的研发提供了必要的物质基础。逆变器是一种把直流电源转换成交流电源的功率变换装置，在国民经济的各个领域中得到了广泛的应用，如：UPS、光伏并网逆变器、风机专用功率变换器、交流电机的变频调速装置等。三相逆变器主要用于功率需求比较大的设备，目前，很多高精度的设备都需要高性能的逆变器供应能量。

一般高性能的逆变器的指标主要有以下几项：1、波形失真度；2、抗负载扰动能力；3、带非线性负载的能力；4、输出三相电压的对称度。

为达到以上较好的性能指标，如图1所示，现有的高性能三相逆变器输出一般采用下述的三环并联控制方法：

(1)、输出电压的开环前馈控制：根据逆变器主电路提供的直流电压值，采用脉冲冲量等效原理，计算出在每个PWM周期三相输出电压的瞬时值所对应的脉冲宽度PW_U1、PW_V1、PW_W1；

(2)、输出电压有效值的闭环控制：把输出电压有效值的给定值与实际输出电压的有效值相比较，所得到的差值经调节器处理后的输出乘以同步正弦表，得到对应的三相脉冲宽度PW_U2、PW_V2、PW_W2；

(3)、输出电压瞬时值的闭环控制：把输出电压瞬时值的给定值与实际输出电压的瞬时值相比较，所得到的差值经调节器处理后，得到对应的三相脉冲宽度PW_U3、PW_V3、PW_W3；

(4)把对应相的三个脉冲宽度相加，即得三相逆变器输出的脉冲宽度PW_U、PW_V、PW_W，即三环并联控制所产生的PWM驱动输出为：

PW_U＝PW_U1+PW_U2+PW_U3

PW_V＝PW_V1+PW_V2+PW_V3

PW_W＝PW_W1+PW_W2+PW_W3

上述采用三环并联环节进行PWM输出控制的方法(三环并联控制方法)具有以下缺陷：

由于现有三相逆变器的主电路的输出都带有LC滤波环节，把主电路输出的PWM波形转化为正弦波；但当三相逆变器的负载不对称时，由于三相输出滤波环节的参数的一致性，不对称的负载所产生的不对称的电流，将会在滤波电感上产生不对称的电压降落，引起三相逆变器输出的电压值及相位的不对称；其中电压值的不对称可以通过输出电压的有效值的闭环控制进行校准，而输出电压瞬时值的闭环控制可以在动态上对输出电压值和相位的不对称进行有限的校准。但是对于输出的相位的不对称，上述的控制方法则难以校准，当负载严重不对称时，输出电压的相位的不对称可以超过120°±3°，因此，现有三相逆变器输出电压的相位对称度较差，性能仍有待改善。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供三相逆变器的输出控制方法，提高三相逆变器输出三相电压的相位(波形)对称度。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

三相逆变器的输出控制方法，包括三环并联控制方法，该三环并联控制方法包括输出电压的开环前馈控制、输出电压有效值的闭环控制和输出电压瞬时值的闭环控制，其中，三个控制对应的脉冲宽度依次为PW_U1、PW_V1、PW_W1，PW_U2、PW_V2、PW_W2，PW_U3、PW_V3、PW_W3，对应相的三个脉冲宽度相加，得到三环并联控制所产生的PWM驱动输出为：

PW_U＝PW_U1+PW_U2+PW_U3

PW_V＝PW_V1+PW_V2+PW_V3