[发明专利]包括电气设备、三相逆变器和控制装置的电气系统和相关方法

说明书

本发明涉及一种电气系统(10)，包括：电气设备(15)、三相逆变器(20)和控制装置(25)，逆变器(20)适于产生三相电流(C)，该三相电流(C)存在用于使电气设备(15)运行的第一频率(f1)和存在第二频率(f2)的非期望频率成分。所述控制装置(25)适于测量电流(C)的各相(P1、P2、P3)的参数(p1、p2、p3)，所测量得的参数(p1、p2、p3)形成了测量矢量(Vm)，并用于计算测量矢量(Vm)的克拉克变换，克拉克变换包括第一矢量(V1)，第一矢量(V1)以二维矢量空间的第一基表示。控制装置(25)适于产生第一矢量(V1)在矢量空间的第二基下的表示，第二基相对于第一基以第二频率(f2)转动。

技术领域

本发明涉及包括电气设备、三相逆变器和控制装置的电气系统。

本发明还涉及三相逆变器的控制方法。

背景技术

电气系统经常会包括需要三相供电的电气设备。例如，许多电动机通过这种产生三相负载电流的三相电压源来供电。因此，通过作为命令电气设备运行的手段的电气系统来调节三相电流的频率和振幅。三相电流的频率和振幅直接影响电气设备的运行：例如，在永磁同步电机的情况下，电机的转动频率等于电流频率除以电机中的磁极对数。

结果，这种电气系统通常包括产生三相电流的三相电力逆变器，该逆变器通过驱动三相电流的振幅的控制装置来控制。

然而，现有技术已知的电气设备是不可靠的。事实上，由逆变器产生的三相电流不是非常好控制。更准确地说，当前使用的控制装置无法完美地调节所有频率范围。结果，三相电流常包含非期望谐波，该非期望谐波的频率在控制装置的频率范围之外。这些谐波可能由，比方说，“直流母线电压波动(DC bus voltage ripple)”引起，或者在逆变器的运行期间引起，所述直流母线电压波动是指在供给逆变器的直流电流中存在残余的暂态变化(residual temporal variation)。

这些非期望谐波可能会导致电气设备的非期望变热，有时损害或者甚至是毁坏设备。为了避免这种损害，需要按照高要求规范来设计电气设备(尤其是电机)以提供高冗余性和重要的安全裕量。结果导致电气设备的制造复杂，并且价格上涨。

发明内容

本发明的目的是提供一种电气系统，其包括电气设备和为电气设备提供三相电压的逆变器，该电气系统具有改善的可靠性和降低的成本。

为此，本发明涉及一种电气系统。

根据本发明，非期望谐波的振幅被有效地保持在优选接近零的容许极限内。因此改善了电气系统的可靠性。另外，能够在维持相同可靠性的情况下以较低成本按照较低要求来制造电气系统的电气设备。

本发明还涉及一种三相逆变器的控制方法。

附图说明

现在将结合相关附图来解释本发明，这些附图是说明性的示例而无意于限制本发明的主题，在附图中：

-图1表示根据本发明的、并且包括电气设备、逆变器和用于控制逆变器的控制装置的电气系统的示意图，

-图2是图1的电气系统的(示出其闭环结构的)框图，以及

-图3表示图1的控制装置的操作方法的流程图。

具体实施方式

图1表示出了根据本发明的电气系统10。该电气系统10包括直流侧电容器(DClink capacitor)12、电气设备15、逆变器(inverter)20和控制装置25。

直流侧电容器12适于从配电网接收经过整流的电网电压(grid voltage)VC并且用于通过使经过整流的电网电压VC平滑(smoothing)从而由经过整流的电网电压VC产生直流DC。