[发明专利]混合有源三次谐波注入矩阵变换器的注入电流控制装置

权利要求书

1.一种混合有源三次谐波注入矩阵变换器的注入电流控制装置，所述混合有源三次谐波注入矩阵变换器包括三相交流电源、电压选择器、电流型逆变器和三相交流负载，所述三相交流电源连接在所述电压选择器的三相输入端，所述电压选择器的最大相x端连接所述电流型逆变器的第一直流端p，所述电压选择器的最小相z端连接所述电流型逆变器的第二直流端n，所述三相交流负载连接所述电流型逆变器的交流输出端；其特征在于，所述注入电流控制装置包括有功分量注入电路和无功分量控制电路：

所述有功分量注入电路跨接在所述电压选择器的x端和z端之间并连接所述电压选择器的y桥臂端，所述无功分量控制电路包括无功分量控制桥臂和路径选择电路，所述无功分量控制桥臂跨接在所述电压选择器的x端和z端之间并通过所述路径选择电路连接所述电压选择器的y桥臂端；

所述混合有源三次谐波注入矩阵变换器在非单位功率因数运行时，按照注入电流的有功分量控制所述有功分量注入电路，按照注入电流的无功分量的绝对值控制所述无功分量控制桥臂、并按照无功分量的正负情况控制所述路径选择电路形成相应的无功分量的流通路径。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述路径选择电路包括无功分量滤波电感L_q和四个控制开关Q₁、Q₂、Q₃、Q₄，所述无功分量滤波电感L_q的第一端连接控制开关Q₂和控制开关Q₃，所述无功分量滤波电感L_q的第二端连接控制开关Q₁和控制开关Q₄，控制开关Q₂的另一端与控制开关Q₁的另一端相连并连接至所述无功分量控制桥臂，控制开关Q₃的另一端与控制开关Q₄的另一端相连并连接至所述电压选择器的y桥臂端；通过控制四个控制开关Q₁、Q₂、Q₃、Q₄的导通状态调整无功分量的流通路径。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，当注入电流的无功分量为正时，Q₁和Q₃导通、Q₂和Q₄关断；当注入电流的无功分量为负时，Q₁和Q₃关断、Q₂和Q₄导通。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述路径选择电路中的四个控制开关Q₁、Q₂、Q₃、Q₄均由不含反并二极管的全控型器件实现，Q₁的发射极用于连接所述无功分量滤波电感L_q、集电极用于连接所述无功分量控制桥臂，Q₂的发射极用于连接所述无功分量控制桥臂、集电极用于连接所述无功分量滤波电感L_q，Q₃的发射极用于连接所述电压选择器的y桥臂端、集电极用于连接所述无功分量滤波电感L_q，Q₄的发射极用于连接所述无功分量滤波电感L_q、集电极用于连接所述电压选择器的y桥臂端。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述无功分量控制桥臂包括无功上桥臂开关S_yqp和无功下桥臂开关S_yqn，S_yqp和S_yqn均由含反并二极管的全控型器件实现，所述无功上桥臂开关S_yqp的集电极连接所述电压选择器的x端、发射极连接所述无功下桥臂开关S_yqn的集电极，所述无功下桥臂开关S_yqn的发射极连接所述电压选择器的z端，所述无功分量控制桥臂通过S_yqp和S_yqn的公共端连接所述路径选择电路。