[发明专利]双三电平逆变器拓扑的开绕组电机桥臂故障的容错方法

说明书

本发明涉及一种双三电平逆变器拓扑的开绕组电机桥臂故障的容错方法，适用于逆变器故障容错技术领域使用。逆变器1和逆变器2的三桥臂之间分别设有六个双向晶闸管，其中双向晶闸管TR1分别与A1桥臂和B2桥臂连接；双向晶闸管TR2分别与B1桥臂和C2桥臂连接；双向晶闸管TR3分别与C1桥臂绕和A2桥臂连接；双向晶闸管TR4分别与A1桥臂和C2桥臂连接；双向晶闸管TR5分别与B1桥臂绕和A2桥臂连接；双向晶闸管TR6分别与C1桥臂和B2桥臂连接；当逆变器1和逆变器2无故障发生时所有双向晶闸管均处于断开状态，当逆变器1和逆变器2出现故障时通过开启对应的双向晶闸管实现容错工作。其结构简单，使用方便，具有广泛的实用性。

技术领域

本发明涉及一种开绕组电机桥臂故障的容错方法，尤其适用于逆变器故障容错技术领域使用的双三电平逆变器拓扑的开绕组电机桥臂故障的容错方法

背景技术

开绕组电机是将电机定子中性点打开，两端各使用一套三电平逆变器馈电。与普通的单三电平逆变器电机相比，双三电平逆变器开绕组电机的输出电压更加接近于正弦波、输出电流谐波含量小，开关损耗小，开关应力小，广泛应用于交流电机变频调速和光伏并网发电等领域。而且，由于开关器件众多，双三电平逆变器拓扑更加适用于容错控制。

双三电平逆变器拓扑的直流侧供电可分为共母线供电和独立母线供电。相较于后者，共母线供电拓扑可节省一套直流母线，在体积和成本上都优于后者。

容错控制在可靠性要求较高的场合非常重要。但是现有文献对于双三电平逆变器拓扑的容错控制技术的研究还不是很多。特别是针对逆变器桥臂故障的容错控制技术。有文献提出了一种针对单三电平逆变器拓扑的三相八开关的容错控制策略，使故障相桥臂直接与直流侧母线重点连接，能够在降低一半功率的前提下，实现容错控制。有的文献通过增加一条冗余桥臂，系统正常的时候冗余桥臂不用。当系统中有一条桥臂故障时，切除故障桥臂，并快速把冗余桥臂接入系统，实现系统在不降低功率的前提下的容错控制。但此方法的成本太高，系统体积相对于原系统增加，不利于工业应用。另一文献针对双三电平逆变器拓扑提出，在单桥臂故障时，通过双向晶闸管切除故障桥臂所在的逆变器实现容错控制。但是该方法对于双三电平逆变器的利用率太低，在故障后的带载能力降低。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种结构简单，使用效果好的双三电平逆变器拓扑的开绕组电机桥臂故障的容错方法，实现故障前后不降低功率运行。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明的双三电平逆变器拓扑的开绕组电机桥臂故障的容错方法，其逆变器1中包括A1桥臂、B1桥臂、C1桥臂，逆变器2中包括A2桥臂、B2桥臂、C2桥臂；其特征在于：在逆变器1的A1桥臂、B1桥臂、C1桥臂与逆变器2中包括A2桥臂、B2桥臂、C2桥臂之间分别设有双向晶闸管TR1、双向晶闸管TR2、双向晶闸管TR3、双向晶闸管TR4、双向晶闸管TR5和双向晶闸管TR6，其中双向晶闸管TR1的主电级1与A1桥臂绕组侧连接、主电极2与B2桥臂绕组侧连接；双向晶闸管TR2的主电极1与B1桥臂绕组侧连接、主电极2与C2桥臂绕组侧连接；双向晶闸管TR3的主电极1与C1桥臂绕组侧连接、主电极2与A2桥臂绕组侧连接；双向晶闸管TR4的主电极1与A1桥臂绕组侧连接、主电极2与C2桥臂绕组侧连接；双向晶闸管TR5的主电极1与B1桥臂绕组侧连接、主电极2与A2桥臂绕组侧连接；双向晶闸管TR6的主电极1与C1桥臂绕组侧连接、主电极2与B2桥臂绕组侧连接；当逆变器1和逆变器2无故障发生时所有双向晶闸管均处于断开状态，当逆变器1和逆变器2出现故障时通过开启对应的双向晶闸管实现容错工作。