BR112014016923B1 - aparelho de conversão de energia de três níveis - Google Patents
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Abstract
APARELHO DE CONVERSÃO DE ENERGIA DE TRÊS NÍVEIS. A presente invenção refere-se a um aparelho de conversão de energia de três níveis que pode suprimir a flutuação em uma tensão de ponto neutro mesmo quando operado como um regulador de potência reativa. É composto pelos conversores de três níveis (2A, 2B) conectados a um sistema de fonte de alimentação CA, os capacitores CC de lado positivo e de lado negativo (3P, 3N), um inversor de três níveis 4 para acionar um motor CA (5), e um meio de controle de conversor (10) para controlar os conversores de três níveis (2A, 2B). Os meios de controle do conversor compreendem: primeiro e segundo meios de controle de corrente (15A, 15B) das componentes reativas das correntes de entrada dos conversores de três níveis para nível de referência predeterminado; primeiro e segundo meios de supressão de flutuação de tensão de ponto neutro para os meios de controle de PWM (17A, 17B) de modo que uma diferença de tensão aplicada aos capacitores CC (3P, 3N) zere; e um meio de controle de corrente ativa que fornece corrente ativa de circulação predeterminada a partir do conversor de três níveis (2A) ao (2B).
Description
[001] Este pedido tem como base e reivindica o benefício de prio ridade do pedido de patente japonesa N° 2012-003911, depositado no dia 11 de janeiro de 2012; todo o conteúdo do qual está aqui incorporado a título de referência.
[002] A presente invenção refere-se a um aparelho de conversão de energia de três níveis que é dotado de um conversor de três níveis para obter uma corrente direta de três níveis a partir de uma fonte de alimentação CA, e um inversor de três níveis para converter essa corrente direta em uma corrente alternada.
[003] De maneira convencional, como um aparelho de conversão de energia para acionar um motor com uma capacidade relativamente grande, um aparelho de conversão de energia de três níveis tem sido usado, que é dotado de um conversor de três níveis, e um inversor de três níveis para converter a corrente direta dessa saída em uma corrente alternada. Esse aparelho de conversão de energia de três níveis é configurado para ter as tensões CC de três níveis compostas por um potencial elétrico condutivo, um potencial elétrico negativo, um ponto neutro, e se a tensão (potencial elétrico) do ponto neutro oscilar, as tensões de uma fonte de alimentação CA e do motor como uma carga do aparelho de conversão de energia também oscilam, para evitar que harmônicos desnecessários sejam gerados. Por esse motivo, um pedido foi feito, em que os dispositivos de comutação de lado positivo e de lado negativo são fornecidos, sendo respectivamente conectados a partir de um ponto neutro através de um reator comum, e quando a instabilidade de tensão ocorre, a carga de um capacitor CC é transferida ao outro ao desligar os dispositivos de comutação, para assim su- primir a variação no potencial de ponto neutro (referência ao documento de patente 1, por exemplo).
[004] Documento de Patente 1: publicação de pedido de patente japonesa N° Hei 9-65658 (páginas 9 a 10, figura 1)
[005] Pelo método mostrado no Documento de Patente 1, é pos sível suprimir a oscilação na tensão de ponto neutro por um circuito de controle além do controle do conversor ou inversor, mas é preciso adicionar um novo circuito, como um reator, dispositivos de comutação. Quando um conversor tem três níveis, uma vez que é possível suprimir a variação na tensão de ponto neutro ao controlar o conversor, geralmente, a adição do circuito conforme mostrado no Documento de Patente 1 não é realizada.
[006] Casualmente há uma aplicação na qual o aparelho de con versão de energia de três níveis é usado, em geral, para acionar um motor, e quando a operação do motor não é realizada, ele é operado como um regulador de energia reativa. No caso da aplicação como essa, torna-se difícil suprimir a variação na tensão de ponto neutro apenas ao realizar o controle descrito acima do conversor. Por essa razão, isso é considerado ser causado pelo fato de que quando o aparelho de conversão de energia de três níveis é operado como o regulador de energia reativa, e a oscilação na tensão de ponto neutro é detectada e uma corrente é fornecida a partir do conversor para realizar o controle de supressão de oscilação, um atraso ocorre no controle de supressão de oscilação de ponto neutro.
[007] A presente invenção foi feita em vista do problema descrito acima, e é um objetivo fornecer um aparelho de conversão de energia de três níveis que pode suprimir a oscilação em uma tensão de ponto neutro mesmo quando operado como um regulador de energia reativa.
[008] A fim de alcançar o objetivo descrito acima, um aparelho de conversão de energia de três níveis da presente invenção é fornecido com um primeiro e segundo conversores de três níveis em paralelo a um sistema de fonte de alimentação CA, cada um dos quais emite uma corrente direta de três níveis, os capacitores CC de lado positivo e de lado negativo conectados ao link CC dos três níveis, pelo menos um inversor de três níveis para converter as emissões CC dos três níveis a uma corrente alternada, para acionar um motor CA, e o meio de controle de conversor para controlar os primeiro e segundo conversores de três níveis, em que o meio de controle de conversor tem os primeiro e segundo meios de controle de corrente reativa para controlar de modo que as partes reativas das correntes de entrada dos primeiro e segundo conversores de três níveis se tornam uma referência de corrente reativa prescrita, respectivamente, os primeiro e segundo meios de supressão de oscilação de tensão de ponto neutro para controlar os primeiro e segundo meios de controle de modulação de duração de impulso, respectivamente, de modo a fazer uma diferença entre as tensões aplicadas aos capacitores CC de lado positivo e de lado negativo para zero, e o meio de controle de corrente ativa para fornecer uma corrente ativa de circulação prescrita a partir do primeiro con-versor de três níveis ao segundo conversor de três níveis.
[009] De acordo com essa invenção, é possível fornecer um apa relho de conversor de energia de três níveis que pode suprimir a oscilação em uma tensão de ponto neutro mesmo quando operado como um regulador de energia reativa.
[0010] A figura 1 é um diagrama de configuração de circuito de um aparelho de conversão de energia de três níveis de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção;
[0011] a figura 2 é um diagrama de configuração de circuito de um aparelho de conversão de energia de três níveis de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção;
[0012] a figura 3 é um diagrama de configuração de circuito de um aparelho de conversão de energia de três níveis de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção;
[0013] a figura 4 é um diagrama de configuração de circuito de um aparelho de conversão de energia de três níveis de acordo com uma quarta modalidade da presente invenção.
[0014] A partir desse ponto em diante, as modalidades da presen te invenção serão descritas com referência aos desenhos.
[0015] A figura 1 é um diagrama de configuração de circuito de um aparelho de conversão de energia de três níveis de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção. Uma tensão CA é dada a partir de um sistema de fonte de alimentação CA aos conversores de três níveis 2A, 2B através dos respectivos transformadores 1A, 1B. As emissões CC de três níveis dos respectivos conversores de três níveis 2A, 2B são conectadas em paralelo umas às outras, e um capacitor CC 3P é conectado entre as extremidades de tensão positiva e as extremidades de tensão neutra, e um capacitor CC 3N é conectado entre as extremidades de tensão negativa e as extremidades de tensão neutra, ambas para suavizar. E as emissões CC dos três níveis são dadas a um inversor de três níveis 4, e o inversor de três níveis 4 emite as tensões CA de três níveis, para acionar um motor CA 5.
[0016] Um detector de velocidade 6 é encaixado ao motor CA 5, e o detector de corrente 7 é encaixado no motor CA 5 no lado de entra- da, e esses sinais de saída são dados a uma unidade de controle de inversor não mostrada. Os detectores de corrente 8A, 8B são respectivamente encaixados nos lados de entrada dos conversores de três níveis 2A, 2B e esses sinais de entrada são dados a uma unidade de controle de conversor 10. A partir desse ponto, uma configuração interna da unidade de controle de conversor 10 será descrita.
[0017] Uma referência de tensão que é um valor alvo das tensões de saída dos conversores de três níveis 2A, 2B é comparada a uma retroinformação de tensão CC, e o resultado da comparação é inserido a um controlador de tensão 12. Nessa modalidade, um valor médio das respectivas tensões entre ambas as extremidades dos capacitores CC 3P, 3N é detectado por um detector de valor médio 11, e é usado como uma retroinformação de tensão CC. A emissão do controlador de tensão 12 se torna uma referência de corrente ativa e, nessa modalidade, as mesmas referências de corrente ativa são respectivamente emitidas aos conversores de três níveis 2A, 2B. A correção é realizada para cada uma das referências de corrente ativa por um circuito de correção de corrente 13. No circuito de correção de corrente 13, uma parte de referência de corrente de circulação que foi definida de modo separado é adicionada a uma das referências de corrente ativa e a parte de referência de corrente de circulação é subtraída da outra das referências de corrente de circulação.
[0018] Cada uma das correntes trifásicas detectadas pelos detec tores de corrente 8A, 8B é convertida em uma retroinformação de corrente ativa Iq_FBK e uma retroinformação de corrente ativa Id_FBK por cada um dos conversores trifásicos/dq 14A, 14B.
[0019] E, um controlador de corrente 15A regula de modo que a retroinformação de corrente ativa Iq_FBK obtida a partir do conversor trifásico/dq 13A se torna a referência de corrente ativa à qual a parte de referência de corrente ativa é adicionada, e emite uma referência de tensão de eixo q. De maneira similar, um controlador de corrente 15B regula de modo que a retroinformação de corrente ativa Iq_FBK obtida a partir do conversor trifásico/dq 14B se torna a referência de corrente ativa a partir da qual a parte de referência de corrente de circulação descrita acima é subtraída e emite uma referência de tensão de eixo q.
[0020] Além disso, os controladores de corrente 15A, 15B regulam de modo que a retroinformação de corrente reativa Id_FBK obtida a partir do conversor trifásico/dq 14A e a retroinformação de corrente reativa Id_FBK obtida a partir do conversor trifásico/dq 14B se torna uma referência de corrente reativa que é dada a partir de um sistema de monitoramento de sistema 20, e emite as referências de tensão de eixo d, respectivamente. Aqui, o sistema de monitoramento de sistema 20 emite a referência de energia reativa de modo que uma energia reativa a ser fornecida ao sistema de fonte de alimentação CA se torna um valor desejado, ou seja, um valor para realizar o fator de energia do sistema de fonte de alimentação CA, por exemplo.
[0021] Cada uma das referências de tensão de eixo q e das refe rências de tensão de eixo d que são obtidas assim e são as respecti-vasemissões dos controladores de corrente 15A, 15B são convertidas em referência de tensão trifásica por cada um dos conversores dq/trifásico 16A, 16B. E as referências de tensão trifásica são dadas aos controladores de PWM 17A, 17B, respectivamente, e os controladores de PWM 17A, 17B realizam o controle de PWM para obter os sinais retangulares de PWM, e realizam o controle de LIGA/DESLIGA dos dispositivos de comutação dos conversores de três níveis 2A, 2B, respectivamente.
[0022] Além disso, a diferença entre as respectivas tensões entre ambas as extremidades dos capacitores CC 3P, 3N é detectada por um detector de diferença 18, e essa emissão é dada aos controladores de PWM 17A, 17B como um sinal de supressão de oscilação de ponto neutro. Por exemplo, quando a tensão do capacitor CC 3P é maior que a tensão do capacitor CC 3N por ΔE, o detector de diferença 18 resulta em um comando de correção para regular a tensão do ponto neutro de modo que ΔE se torna 0, aos controladores de PWM 17A, 17B. Ao ter recebido esse comando de correção, cada um dos controladores de PWM 17A, 17B na verdade realiza uma operação para sobrepor uma quantidade CC proporcional a ΔE na referência de tensão. Além disso, essa supressão também pode ser realizada ao alterar a amplitude da onda de modulação, ou ao ajustar os períodos zero das emissões de PWM. O controle de supressão de oscilação da tensão de ponto neutro p pode ser alcançado dessa maneira de modo mais eficaz, pois o circuito de correção de corrente de circulação 13 fornece uma quantidade adequada de corrente de circulação a partir do conversor de três níveis 2A ao conversor de três níveis 2B através do link CC, e assim o atraso no controle descrito acima é diminuído.
[0023] A figura 2 é um diagrama de configuração de circuito de um aparelho de conversão de energia de três níveis de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção. As mesmas partes que as respectivas partes do aparelho de conversão de energia de três níveis da primeira modalidade da presente invenção da figura 1 são mostradas pelos mesmos símbolos, e a descrição das mesmas serão omitidas. O ponto em que a segunda modalidade é diferente da primeira modalidade é o ponto em que em uma unidade de controle de conversor 10a, o circuito de correção de corrente de circulação 13 é movido a partir lado de emissão do controlador de tensão 12 aos lados de emissão dos controladores de corrente 15A, 15B.
[0024] Conforme descrito na primeira modalidade, as emissões de cada um dos controladores de corrente 15A, 15B são a referência de tensão de eixo q e a referência de tensão de eixo d. Na segunda modalidade, o circuito de correção de corrente de circulação 13 corrige as referências de tensão de eixo q que são as partes ativas. Em conformidade, o significado da referência de corrente de circulação aqui é uma parte de correção de tensão de eixo q para dar uma corrente de circulação desejada.
[0025] Mesmo quando a referência de tensão de eixo q é corrigida para resultar na corrente de circulação como dessa maneira, fica evidente que o mesmo efeito que na primeira modalidade é obtido.
[0026] A figura 3 é um diagrama de configuração de circuito de um aparelho de conversão de energia de três níveis de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção. As mesmas partes que as respectivas partes do aparelho de conversão de energia de três níveis de acordo com a primeira modalidade da presente invenção da figura 1 são mostradas pelos mesmos símbolos, e a descrição das mesmas serão omitidas. O ponto em que a terceira modalidade é diferente da primeira modalidade é o ponto em que o inversor de três níveis é configurado para ser uma configuração paralela dos inversores de três níveis 4A, 4B que acionam o motor CA 5 através do reator de acoplamento 9, o ponto em que um controlador de conversor 10b é configurado para ficar sem o circuito de correção de corrente de circulação 13 e o ponto em que a unidade de controle de conversor 10 é explicitamente indicada.
[0027] O inversor de três níveis 4A é fornecido com tensões CC dos três níveis a partir do conversor de três níveis 2A através dos ca- pacitores CC 3P, 3N e o inversor de três níveis 4B é fornecido com a tensão CC dos três níveis a partir do conversor de três níveis 2B através dos capacitores CC 3P, 3N. As correntes de emissão dos inversores de três níveis 4A, 4B são respectivamente detectadas pelos detec- tores de corrente 7A, 7B e esses sinais de detecção são dados à unidade de controle de conversor 30. A partir desse ponto, uma configuração interna da unidade de controle de conversor 30 será descrita.
[0028] Um sinal de retroinformação de velocidade detectado pelo detector de velocidade 6 é comparado a uma referência de velocidade dada a partir do ambiente externo, e um controlador de velocidade 31 emite uma referência de torque de modo que a diferença se torna pequena. A referência de torque é dividida por um fluxo magnético em uma calculadora 32, para se tornar uma referência de corrente de torque. A referência de corrente de torque é separada em uma referência de corrente de torque de lado A que é obtida ao adicionar uma determinadareferência de corrente de circulação à ela, e uma referência de corrente de torque de lado B que é obtida ao subtrair a referência de corrente de circulação dela. Essas são realizadas no circuito de correção de corrente de circulação circuito de correção de corrente de circulação 33. A referência de corrente de torque de lado A é comparada a uma retroinformação de corrente de eixo q que é obtida ao converter uma corrente detectada pelo detector de corrente 7A por um conversor trifásico/dq não mostrado, e o controlador de corrente 34A emite uma referência de tensão de torque de lado A de modo a diferença se torna pequena. De maneira similar, a referência de corrente de torque de lado B é comparada com uma retroinformação de corrente de eixo q de lado B que é obtida ao converter uma corrente detectada pelo detector de corrente 7B por um conversor trifásico/dq não mostrado, e o controlador de corrente 34B emite uma referência de tensão de torque de lado B de modo a diferença se torna pequena.
[0029] As emissões dos controladores de corrente 34A, 34B são respectivamente convertidas em referências de tensão das três fases pelos conversores dq/trifásicos 35A, 35B e em seguida, as referências de tensão das três fases são dadas aos controladores de PWM 36A, 36B, respectivamente. E os controladores de PWM 36A, 36B realizam o controle de PWM para obter os sinais retangulares de PWM, e realizam o controle de LIGA/DESLIGA dos dispositivos de comutação dos inversores de três níveis 4A, 4B, respectivamente. Além disso, embora uma referência de corrente de um eixo de excitação e a conversão do mesmo não sejam mencionadas, uma vez que na presente modalidade o acionamento do motor CA 5 não é realizado, a referência de corrente do eixo de excitação é zero e, em conformidade, pode-se pensar que a referência de tensão de excitação que é dada aos conversores dq/trifásicos 35A, 35B é zero.
[0030] Com a configuração descrita acima, uma vez que o inversor de três níveis 4A fornece uma corrente ativa da parte de referência de corrente de circulação, o inversor de três níveis 4B regenera a corrente ativa da parte de referência de corrente de circulação, pelo efeito do circuito de correção de corrente de circulação 33, e a corrente ativa que corresponde à corrente de circulação é fornecida a partir do conversor de três níveis 2A, e é regenerada a partir do conversor de três níveis 2B. Como um resultado, o conversor de três níveis 2A está na operação de execução de energia e o conversor de três níveis 2B está na operação regenerativa, e assim, os respectivos controles de ponto neutro pelos detectores de diferença 17A, 17B podem ser realizados de modo eficaz.
[0031] A figura 4 é um diagrama de configuração de circuito de um aparelho de conversão de energia de três níveis de acordo com uma quarta modalidade da presente invenção. As mesmas partes que as respectivas partes do aparelho de conversão de energia de três níveis de acordo com a terceira modalidade da presente invenção da figura 3 são mostradas pelos mesmos símbolos, e a descrição das mesmas será omitida. O ponto em que a quarta modalidade é diferente da ter- ceira modalidade é o ponto em que em uma unidade de controle de inversor 30a, o circuito de correção de corrente de circulação 33 é movido a partir dos lados de entrada dos controladores de corrente 34A, 34B aos lados de saída dos mesmos.
[0032] Conforme descrito na terceira modalidade, as respectivas emissões dos controladores de corrente 34A, 34B são a referência de tensão de torque de lado A e a referência de tensão de torque de lado B. Na quarta modalidade, o circuito de correção de corrente de circulação 33 corrige essas referências de tensão que são as partes ativas. Em conformidade, o significado da referência de corrente de circulação aqui é uma parte de correção de tensão de eixo de torque para determinar uma corrente de circulação desejada.
[0033] Mesmo quando uma referência de tensão de eixo de torque é corrigida para resultar na corrente de circulação desejada como dessa maneira, fica evidente que o mesmo efeito que na terceira modalidadeé obtido.
[0034] Embora determinadas modalidades da presente invenção tenham sido descritas, essas modalidades foram apresentadas apenas a título de exemplo, e não se destinam a limitar o escopo da invenção. De fato, as novas modalidades descritas aqui podem ser concretizadas de várias formas; além disso, várias omissões, substituições e alterações na forma das modalidades descritas aqui podem ser feitas sem se afastar do espírito da invenção. As concretizações e seus equivalentes são destinados a cobrir tais formas ou modificações como deve ficar dentro do escopo e espírito da invenção.
[0035] Por exemplo, em todas as modalidades, a referência de corrente de circulação pode ser configurada para ser ligada à referência de corrente reativa dada a partir do sistema de monitoramento de sistema. Nesse caso, a referência de corrente de circulação pode ser proporcional à referência de corrente reativa, e pode ser aumentada de modo gradual de acordo com o aumento da referência de corrente reativa.
[0036] Além disso, nas primeira e segunda modalidades, o contro lador de tensão 12 foi fornecido em comum com os conversores de três níveis 2A, 2B, mas podem ser configurados para ser fornecidos de maneira individual para eles. Listagem de Referência 1A, 1B transformadores 2A, 2B conversores de três níveis 3P, 3N, 3AP, 3AN, 3BP, 3BN capacitor CC 4 , 4A, 4B inversor de três níveis 5 motor CA 6 detector de velocidade 7 , 7A, 7B detector de corrente 8A, 8B detector de corrente 9 reator de acoplamento 10 , 10a, 10b unidade de controle de conversor 11 detector de valor médio 12 controlador de tensão 13 circuito de correção de corrente 14A, 14B conversor trifásico/dq 15A, 15B controlador de corrente 16A, 16B conversor dq/trifásico 17A, 17B controlador de PWM 18 , 18A, 18B circuito de detecção de diferença 20 sistema de monitoramento de sistema 30 , 30a unidade de controle de inversor 31 controlador de velocidade 32 calculadora 33 circuito de correção de corrente de circulação 34A, 34B controlador de corrente 35A, 35B conversor dq/trifásico 36A, 36B controlador de PWM
Claims (9)
1. Aparelho de conversão de energia de três níveis, com-preendendo: primeiro e segundo conversores de três níveis (2A, 2B) co-nectáveisem paralelo a um sistema de fonte de alimentação CA, cada um dos quais estando disposto para emitir uma corrente direta de três níveis para um link CC; capacitores CC de lado positivo (3P) e de lado negativo (3N) conectados ao link CC dos três níveis; pelo menos um inversor de três níveis (4) para converter a emissão CC da corrente direta de três níveis a uma corrente alternada, para acionar um motor CA (5); e um meio de controle de conversor (10) disposto para controlar os primeiro e segundo conversores de três níveis (2A, 2B); em que o meio de controle de conversor (10) tem: primeiro e segundo meios de controle de corrente reativa (14A, 15A, 20; 14B, 15B, 20) dispostos para controlar, de modo que as partes reativas de correntes de entrada dos primeiro e segundo conversores de três níveis (2A, 2B) se tornam uma referência de corrente reativa prescrita, respectivamente; caracterizado pelo fato de que o meio de controle de conversor (10) ainda compreende: primeiro e segundo meios de supressão de oscilação de tensão de ponto neutro (18) dispostos para controlar um primeiro e um segundo meios de controle de PWM (17A, 17B) configurados para obter sinais retangulares de PWM, e realizar controle de LIGA/DESLIGA de dispositivo de comutação dos conversores de três níveis (2A, 2B), respectivamente, de modo a realizar uma diferença entre as tensões aplicadas aos capacitores CC de lado positivo (3P) e de lado negativo (3N) para zero; e um meio de controle de corrente ativa (12, 13, 14A, 14B, 15A, 15B) disposto para fornecer uma corrente ativa de circulação prescrita a partir do primeiro conversor de três níveis (2A) ao segundo conversor de três níveis (2B).
2. Aparelho de conversão de energia de três níveis, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: as emissões CC dos três níveis dos primeiro e segundo conversores de três níveis (2A, 2B) são conectadas em paralelo, res-pectivamente; o número dos inversores de três níveis (4) é um; e a corrente ativa de circulação é fornecida através do link CC.
3. Aparelho de conversão de energia de três níveis, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o meio de controle de conversor (10) compreende: um meio de controle de tensão (12) disposto para realizar um controle de retroinformação de modo que a tensão do link CC se torna uma referência de tensão prescrita, para emitir as primeira e segundareferências de corrente ativa comum; meios de correção de corrente de circulação (13) dispostos para adicionar uma referência de corrente de circulação à referência de corrente ativa para realizar uma primeira referência de corrente ativa corrigida, e para subtrair a referência de corrente de circulação da referência de corrente ativa para realizar uma segunda referência de corrente ativa corrigida; um primeiro meio de controle de corrente ativa (14A, 15A) disposto para realizar o controle de retroinformação (Iq_FBK) de modo que uma parte ativa da corrente de entrada do primeiro conversor de três níveis (2A) se torna a primeira referência de corrente ativa corrigida, para emitir uma primeira referência de tensão ativa; um segundo meio de controle de corrente ativa (14B, 15B) disposto para realizar o controle de retroinformação (Iq_FBK) de modo que uma parte ativa da corrente de entrada do segundo conversor de três níveis (2B) se torna a segunda referência de corrente ativa corrigida, para emitir uma segunda referência de tensão ativa; um primeiro meio de controle de corrente ativa (14A, 15A, 20) disposto para realizar controle de retroinformação (Id_FBK) de modo que a parte reativa da corrente de entrada do primeiro conversor de três níveis (2A) se torna a referência de corrente reativa prescrita para emitir uma primeira referência de tensão reativa; um segundo meio de controle de corrente reativa (14B, 15B, 20) disposto para realizar controle de retroinformação (Id_FBK) de modo que uma parte reativa da corrente de entrada do segundo conversor de três níveis (2B) se torna a referência de corrente reativa prescrita para emitir uma segunda referência de tensão ativa; um primeiro meio de controle PWM (17A) disposto para realizar controle PWM de uma referência de tensão trifásica que é obtida ao realizar a conversão trifásica da primeira referência de tensão ativa e da primeira referência de tensão reativa, para gerar um sinal retangular do primeiro conversor de três níveis (2A); um segundo meio de controle PWM (17B) disposto para realizar controle PWM de uma referência de tensão trifásica que é obtida ao realizar a conversão trifásica da segunda referência de tensão ativa e da segunda referência de tensão reativa para gerar um sinal retangular do segundo conversor de três níveis (2B); e o meio de supressão de oscilação de tensão de ponto neutro (18) disposto para controlar os primeiro e segundo meios de controle de PWM (17A, 17B), de modo a realizar a diferença entre as tensões aplicadas aos capacitores CC de lado positivo (3P) e de lado negativo (3N) para zero.
4. Aparelho de conversão de energia de três níveis, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o meio de controle de conversor (10) compreende: um meio de controle de tensão (12) disposto para realizar o controle de retroinformação (Iq_FBK) de modo que a tensão do link CC se torna uma referência de tensão prescrita para emitir as primeira e segunda referências de corrente ativa comum; um primeiro meio de controle de corrente ativa (14A, 15A) disposto para realizar controle de retroinformação (Iq_FBK) de modo que uma parte ativa da corrente de entrada do primeiro conversor de três níveis (2A) se torna a referência de corrente ativa para emitir uma primeira referência de tensão ativa; um segundo meio de controle de corrente ativa (14B, 15B) disposto para realizar controle de retroinformação de modo que a parte ativa da corrente de entrada do segundo conversor de três níveis (2B) se torna a referência de corrente ativa para emitir uma segunda referência de tensão ativa; meios de correção de corrente de circulação (13) dispostos para adicionar uma referência de tensão à referência de corrente de circulação à primeira referência de tensão ativa, para realizar uma primeirareferência de corrente ativa corrigida, e para subtrair a referência de tensão da referência de corrente de circulação da segunda referência de tensão ativa, para realizar uma segunda referência de corrente ativa corrigida; o primeiro meio de controle de corrente reativa (14A, 15A, 20) disposto para realizar o controle de retroinformação de modo que a parte reativa da corrente de entrada do primeiro conversor de três níveis (2A) se torna a referência de corrente reativa prescrita para emitir uma primeira referência de tensão reativa; o segundo meio de controle de corrente reativa (14B, 15B, 20) disposto para realizar o controle de retroinformação de modo que a parte reativa da corrente de entrada do segundo conversor de três níveis (2B) se torna a referência de corrente reativa prescrita para emitir uma segunda referência de tensão reativa; um primeiro meio de controle PWM (17A) disposto para realizar o controle PWM de uma referência de tensão trifásica que é obtida ao realizar a conversão trifásica da primeira referência de tensão ativa corrigida e da primeira referência de tensão reativa para gerar um sinal retangular do primeiro conversor de três níveis (2A); um segundo meio de controle PWM (17B) disposto para realizar o controle PWM de uma referência de tensão trifásica que é obtida ao realizar a conversão trifásica da segunda referência de tensão ativa corrigida e da segunda referência de tensão reativa para gerar um sinal retangular do segundo conversor de três níveis (2B); e um meio de supressão de oscilação de tensão de ponto neutro (18) disposto para controlar os primeiro (17A) e segundo (17B) meios de controle de PWM, de modo a realizar a diferença entre as tensões aplicadas aos capacitores CC de lado positivo (3P) e de lado negativo (3N) para zero.
5. Aparelho de conversão de energia de três níveis, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um meio de controle de inversor, em que: os capacitores CC de lado positivo (3P) e de lado negativo (3N) são compostos por dois conjuntos (3AP, 3AN, 3BP, 3BN) de ca- pacitores CC respectivamente conectados às saídas dos primeiro e segundo conversores de três níveis (2A, 2B); os inversores de três níveis (4A, 4B) são compostos por dois inversores de três níveis (4A, 4B), que são os primeiro e segundo inversores de três níveis (4A, 4B), para inserir as respectivas saídas dos primeiro e segundo conversores de três níveis (2A, 2B); o motor CA (5) é acionado pelos primeiro e segundo inversores de três níveis (4A, 4B) através de um reator de acoplamento; e o meio de controle de inversor disposto para controlar os dois inversores de três níveis (4A, 4B) tem um meio de controle de corrente de toque para fornecer uma corrente de torque de circulação prescrita a partir do primeiro inversor de três níveis (4A) ao segundo inversor de três níveis (4B) através do reator de acoplamento.
6. Aparelho de conversão de energia de três níveis, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o meio de controle de inversor tem: um meio de controle de velocidade (31) disposto para realizar controle de retroinformação de modo que uma velocidade do motor CA (5) se torna uma referência de velocidade prescrita para emitir uma referência de corrente de torque; meios de correção de corrente de circulação (33) dispostos para adicionar uma referência de corrente de circulação à referência de corrente de torque para realizar uma primeira referência de corrente de torque corrigida, e para subtrair a referência de corrente de circulação da referência de corrente de torque para realizar uma segunda referência de corrente de torque corrigida; um primeiro meio de controle de corrente de torque (34A) disposto para realizar controle de retroinformação de modo que uma corrente de torque de emissão do primeiro inversor de três níveis (4) se torna a primeira referência de corrente de torque corrigida para emitir uma primeira referência de tensão de torque; um segundo meio de controle de corrente de torque (34B) disposto para realizar controle de retroinformação de modo que uma corrente de torque de emissão do segundo inversor de três níveis (4B) se torna a segunda referência de corrente de torque corrigida para emitir uma segunda referência de tensão de torque; um primeiro meio de controle de corrente de excitação disposto para realizar o controle de retroinformação de modo que uma corrente de excitação de emissão do primeiro inversor de três níveis (4A) se torna um valor prescrito para emitir uma primeira referência de tensão de excitação; um segundo meio de controle de corrente de excitação disposto para realizar o controle de retroinformação de modo que uma corrente de excitação de emissão do segundo inversor de três níveis (4B) se torna um valor prescrito para emitir uma segunda referência de tensão de excitação; um primeiro meio de controle PWM (36A) disposto para realizar o controle PWM de uma referência de tensão trifásica que é obtida ao realizar a conversão trifásica da primeira referência de tensão de torque e da primeira referência de tensão de excitação para gerar um sinal retangular do primeiro inversor de três níveis (4A); e um segundo meio de controle PWM (36B) disposto para realizar o controle PWM de uma referência de tensão trifásica que é obtida ao realizar a conversão trifásica da segunda referência de tensão de torque e da segunda referência de tensão de excitação para gerar um sinal retangular do segundo inversor de três níveis (4B).
7. Aparelho de conversão de energia de três níveis, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o meio de controle de inversor (30) compreende: um meio de controle de velocidade (31) disposto para realizar controle de retroinformação (Iq FBK) de modo que uma velocidade do motor CA (5) se torna uma referência de velocidade prescrita para emitir as primeira e segunda referências de corrente ativa comum; um primeiro meio de controle de corrente de torque (34A) disposto para realizar controle de retroinformação (Iq FBK) de modo que uma corrente de torque de emissão do primeiro inversor de três níveis (4A) se torna a primeira referência de corrente de toque para emitir uma primeira referência de tensão de torque; um segundo meio de controle de corrente de torque (34B) disposto para realizar controle de retroinformação (Iq FBK) de modo que uma corrente de torque de emissão do segundo inversor de três níveis (4B) se torna a segunda referência de corrente de toque para emitir uma segunda referência de tensão de torque; um meio de correção de corrente de circulação (33) disposto para adicionar uma referência de tensão que corresponde a uma referência de corrente de circulação à primeira referência de corrente de toque, para realizar uma primeira referência de tensão de torque corrigida, e para subtrair a referência de tensão que corresponde à referência de corrente de circulação a partir da segunda referência de corrente de torque para realiza uma segunda referência de tensão de torque corrigida; um primeiro meio de controle de corrente de excitação disposto para realizar controle de retroinformação de modo que uma corrente de excitação de emissão do primeiro inversor de três níveis (4A) se torna um valor prescrito para emitir uma primeira referência de tensão de excitação; um segundo meio de controle de corrente de excitação disposto para realizar controle de retroinformação de modo que uma corrente de excitação de emissão do segundo inversor de três níveis (4B) se torna um valor prescrito para emitir uma segunda referência de tensão de excitação; um primeiro meio de controle PWM (36A) disposto para realizar controle PWM de uma referência de tensão trifásica que é obtida ao realizar a conversão trifásica da primeira referência de tensão de torque corrigida e da primeira referência de tensão de excitação para gerar um sinal retangular do primeiro inversor de três níveis (4A); um segundo meio de controle PWM (36B) disposto para realizar controle PWM de uma referência de tensão trifásica que é obtida ao realizar a conversão trifásica da segunda referência de tensão de torque corrigida e da segunda referência de tensão de excitação para gerar um sinal retangular do segundo inversor de três níveis (4B).
8. Aparelho de conversão de energia de três níveis, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que: a referência de corrente de circulação é aumentada quando a referência de corrente reativa é aumentada.
9. Aparelho de conversão de energia de três níveis, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que: a referência de corrente de circulação é fornecida para controlar de modo que uma energia reativa dada ao sistema de fonte de alimentação CA se torna um valor prescrito, em um estado no qual o motor CA (5) não é operado.
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