CN1764054A - 电功率转换器控制装置和方法以及转换器 - Google Patents

电功率转换器控制装置和方法以及转换器 Download PDF

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Abstract

一种电功率转换器的控制装置,包括:控制部件(6),用于控制半导体支线的导通。所述转换器包括:整流器,用于在中间线路(L1和L2)上提供直流电压(VDC);电压滤波器(C1,C2),连接在所述中间线路上;反相器,连接在所述中压线路和输出之间;公共中性线连接(LN)。所述控制部件包括用于提供所述反相器支线的控制信号的调制信号的处理单元。控制部件(6)控制公共支线(32),所述公共支线(32)包括连接到所述中间线路和公共中性线连接(LN)之间的电功率元件(32A,32B)。所述处理单元(7)按照使用基准电压设定值而确定的所述公共支线的调制信号(MCom)来控制所述公共支线(32)。

Description

电功率转换器控制装置和方法以及转换器
技术领域
本发明涉及一种电功率转换器的控制装置,包括控制部件,用于控制半导体支线(semi-conductor leg)的导通。
所述电功率转换器包括:
-整流部件,用于接收电压或电流输入,以及用于在中间DC电压线路(intermediate DC voltage line)上提供直流(DC)电压,
-直流(DC)电压滤波部件,连接在所述中间电压线路上,
-转换部件,具有至少两个在所述DC电压线路和输出端之间连接的支线,用于将所述DC电压转换为输出的交流(AC)电压,以及
-在输入端和输出端之间的公共中性线或地线连接,
所述控制部件控制所述转换部件的所述支线的导通,并且包括用于提供所述支线的控制信号的调制信号的处理部件。
本发明也涉及这样的包括所述控制装置的转换器和所述转换器的控制方法。
背景技术
公知的电功率转换器具体用于不可间断电源和电机的速度调节器,或与用于耦接到功率分布系统的发电机相关联。在图1中所示的这样的转换器1一般包括:DC电压VDC线路L1和L2;由三个功率半导体支线2A、2B、2C形成的反相器2,所述功率半导体支线2A、2B、2C连接在线路L1和L2之间,用于在输出上向负荷3或向电功率分布系统提供AC电压VO。当以高频、特别是以脉冲宽度调制来控制所述支线时,可以在所述支线2A、2B、2C的输出和负荷3或功率系统之间安置电滤波器4。经常,在AC输入VI以及线路L1和L2之间连接的整流器5提供DC电压VDC。连接到线路L1和L2的电容器C1和C2执行DC电压VDC的滤波。
当负荷不平衡时,必须在输出上分布中性线(neutral conductor)以保证正确的电压。在图2中,所述负荷包括连接到滤波电容器C1和C2的中点的中性线LN。这些电容器一般具有很高的电容值,用于保证电压的良好稳定性,即使在具有很强的中性线电流的情况下也是如此。控制装置6控制支线的半导体以提供特别地以中性线为基准的AC电压。
为了增加中性线电流和电压的控制电平,特别是在反相器2的支线的控制的过调(over-modulation)的情况下,中性线LN可以连接到反相器2的第四支线2N。在图3中,支线2N象在DC电压线路L1和L2之间的其他支线那样连接。
图4示出了用于提供支线的控制信号的控制电路6的处理单元7的一部分的示例。在这个电路中,调节器8使得能够通过在域dqo或αβo中的Park或Concordia变换来显著地按照减小的设定值Cd、Cq、Co而调节或提供三相调制信号。一般通过分别称为Park或Concordia矩阵的矩阵来计算这些公知的变换和旋转。在来自调节器的输出上的每个相位的信号MC1最好用于在使能脉冲宽度调制的三角高频载波信号上的相交类型(intersecting type)的调制。在图4的图中,调节器8提供第一三相调制信号MC1,模块9使用运算器10确定要施加到所述第一信号MC1的过调信号OM,模块11通过运算器12向所述信号MC1施加基准电压V2,模块13提供高频信号,所述高频信号被设计来通过由运算器10和12所修改的调制信号MC2来调制。运算器14将调制信号MC2最好与三角高频信号F1组合,以便以脉冲宽度调制格式来提供反相器支线2A、2B、2C的控制信号CVA、CVB和CVC。因为支线控制最好是二进制的通断控制,因此调节电路16将控制信号整形。过调信号OM由调制信号MC1和由过调的类型产生。基准信号V2一般表示DC电压,例如线路L1和L2的电压VDC的一半。
图5表示具有公共中性线或通过中性线的公知转换器。被用作不可间断电源的这种转换器包括电池17,它经由适配器18而连接到DC电压线路L1和L2。以公知的方式,这个转换器包括整流器19,它具有三条支线19A、19B和19C,它们连接到AC电压或电流输入20以及DC电压VDC线路L1和L2。整流器的控制电路21按照要从在输入20上连接的电源系统取得的DC电压VDC和电流来控制整流器支线。滤波电容器具有连接到所述通过中性线(through neutral)LN的公共点。电容器的公共点的电压一般是在线路L1和L2之间的中点电压,其值通过由调节控制电路22控制的调压半导体T1和T2来调节。在此图中,与图2的相同类型的反相器连接在线路L1和L2上,并且连接到电容器的中点。
在电容器上没有中点的转换器中,特别是在图1和3的三相或三相加独立的中性线的转换器中,所述电容器不必具有很高的电容值。在图2的类型的转换器中,当所述中性线连接到电容器C1和C2的公共点时,所述电容器的值较高以吸收中性线电流而不过多地干扰DC电压VDC。但是,在连接到整流器的输入和与图5相同的反相器的输出之间具有通过中性线LN的转换器中,滤波电容器C1和C2的值和大小可以变得很高。电容器的高值具体是由于滤波和由于对于由反相器提供的负荷的中性线电流和向整流器供电的电源的中性线电流的吸收。在这种情况下的所述电容器的高电容值使得能够保证在反相器的结构和整流器的结构之间的独立性。因此,在反相器端的强中性线电流对于整流器或电源电流具有很小的干扰。
当转换器功率高时,诸如图5那样的具有通过中性线的公知现有技术的装置具有非常高的电容器电容值,这意味着很高的成本。另外,在这样的转换器中,中性线电流的耦合当所述电流不平衡时使得不能通过在反相器和整流器支线上的控制的过调来降低在半导体中的功率。在所述控制中的过调的缺少引起半导体转换的功耗,并且强加了转换器的更高的DC电压和较低的电效率。使用通过中性线对于四臂的反相器和整流器增加另外的中性引线是不可能的,因为公知的控制装置使得不能以足够独立的方式来控制反相器和整流器的中性线电流以限制在整流器、反相器和DC电压线路之间的耦合。
发明内容
本发明的目的是提供一种电功率转换器的控制装置和方法,以及包括这样的装置的转换器,用于使得能够克服具有通过中性线的现有技术的转换器的问题。
在按照本发明的控制装置中:
-所述控制部件控制公共支线,所述公共支线包括连接在所述中间DC电压线路和公共连接之间的电功率元件,以及
-所述处理部件包括用于确定用于处理过调的总控制分量的部件,
所述处理部件按照所述公共支线的调制信号来控制所述公共支线,使用基准电压设定值来确定所述调制信号,所述基准电压设定值具有表示在所述中性线之间的电压和代表所述总控制分量的信号的值。
在一个优选实施例中:
-所述控制部件控制转换部件的支线,整流部件的支线和公共支线,
-处理部件按照表示基准电压设定值的信号来提供每个支线的调制信号,以及
-所述调制信号调制每个支线的相同特性的载波信号。
优选的是,表示基准电压的多个信号是相同的,用于确定转换器的每个调制支线的调制信号,并且所述多个载波信号是相同的,用于确定转换器的每个支线的控制信号。
有益的是,所述处理部件包括用于确定用于处理过调的总控制分量的部件,按照所述转换部件的支线的第一调制信号来确定所述总控制分量,表示总控制分量的同一个信号用于处理转换部件的支线的多个调制信号和公共支线的调制信号。
有益的是,处理部件使用表示总控制分量的信号来处理整流部件的支线的调制信号。
在一个特定的实施例中,处理部件包括校正部件,用于按照表示所述整流部件的第一调制信号的饱和的信号来校正所述总控制分量。
有益的是,所述校正部件包括用于预测饱和值的部件和用于按照所述饱和值来减小表示所述总控制分量的信号的部件。
按照本发明的一个实施例的一种电功率转换器包括:
-整流部件,用于在输入上接收电压或电流,以及用于在中间DC电压线路上提供直流电压,
-DC电压滤波部件,连接在所述中间电压线路上,
-转换部件,具有在所述DC电压线路和输出之间连接的至少两条支线,用于将所述DC电压转换为输出的AC电压,
-在输入和输出之间的公共中性线或地线连接,
-控制部件,用于控制所述转换部件的支线的导通,并且包括处理部件,用于提供所述支线的控制信号的调制信号,以及
-公共支线,包括在所述中间DC电压线路和公共连接之间连接的电功率元件以及如上所述的控制装置,所述控制装置用于按照使用基准电压设定值确定的所述公共支线的调制信号来控制所述公共支线。
有益的是,所述处理部件提供转换部件的支线的调制信号,所述调制信号表示与整流部件的输入电压的对应电压不同的电压。
有益的是,所述处理部件提供所述转换部件的支线的调制信号,所述调制信号具有与整流部件的输入电压的基本频率不同的基本频率。
有益的是,所述处理部件提供所述转换部件的支线的调制信号,所述调制信号具有与整流部件的输入电压的相位不同的相位。
有益的是,所述控制装置的所述控制部件以可逆的方式来控制所述转换部件的支线的导通和整流部件的支线的导通,对于负荷的输出变为功率输入,转换部件变为整流部件,以及所述输入变为用于提供交流电功率的输出。
一种按照本发明的电功率转换器的控制方法,所述电功率转换器包括:
-整流部件,用于接收电输入电压或电流,以及用于在中间DC电压线路上提供DC电压,
-DC电压滤波部件,连接在所述中间线路上,
-转换部件,具有在所述DC电压线路和输出之间连接的至少两个支线,用于将所述DC电压转换为输出的AC电压,
-在输入和输出之间的公共中性线或地线连接,
-公共支线,包括在所述中间DC电压线路和公共连接之间连接的电功率元件,以及
-控制部件,用于控制所述转换部件的支线的导通,并且包括处理部件,用于提供所述支线的控制信号的调制信号,
所述方法包括:
-第一步骤:确定用于控制转换部件的支线的第一调制信号,
-第一施加步骤:用于向公共支线的调制信号和向用于控制转换部件的支线的调制信号施加基准电压设定值,
-第二步骤:用于确定总控制分量的值,以及
-第二施加步骤,用于向所述公共支线的调制信号和向用于控制转换部件的支线的调制信号施加所述总控制分量。
优选的是,所述方法包括第三施加步骤,用于向用于控制整流部件的支线的调制信号施加基准电压设定值和总控制分量值设定值。
有益的是,所述方法包括:用于控制整流部件的支线的调制信号的饱和的检测步骤;以及按照整流部件的支线的调制信号的饱和的检测的、总控制分量值的校正步骤。
附图说明
通过下面说明仅仅作为非限制性示例给出并且在附图中表示的本发明的特定实施例,其它优点和特征将变得更加清楚,其中:
图1至3表示具有公知类型的反相器的转换器的图;
图4表示公知类型的控制装置的方框图;
图5表示具有公知类型的通过中性线的转换器的图;
图6表示按照本发明的一个实施例的转换器的图;
图7至9表示按照本发明的一个实施例的控制装置的处理单元的替代实施例的方框图;
图10表示按照本发明的一个实施例的控制装置的总控制分量的校正模块的方框图;
图11表示根据按照本发明的方法的一个示例的流程图;
图12图解了可应用到总控制分量的过调信号的类型;
图13A至13C表示按照本发明的一个实施例的、包括在控制装置中的总控制分量的调制信号;
图14表示整流器支线控制饱和信号;以及
图15A至15C、16A至16C和17A至17C图解了示出总控制分量校正的信号的示例。
具体实施方式
在图6中所示的电功率转换器包括:
-整流器19,用于在输入20上接收电压VI或电流,以及用于在中间DC电压线路L1和L2上提供DC电压VDC,
-DC电压滤波电容器C1和C2,连接在中间电压线路上,
-转换部件,诸如反相器2,具有在所述DC电压线路L1和L2与输出30之间连接的至少两条支线2A、2B和2C,用于将所述DC电压转换为输出的AC电压VO,
-公共中性线N或基准连接LN,以及
-控制装置31,控制所述转换部件2的支线2A、2B、2C的导通,并且包括处理电路7,用于提供所述支线的控制信号CVA、CVB、CVC的调制信号MC2。
在按照本发明的一个实施例的这个电功率转换器中,所述转换器包括公共支线32,所述公共支线32包括电功率元件32A和32B,它们连接在所述中间DC电压VDC线路L1和L2与公共中性连接LN之间。所述附加公共支线32通过使能附加的控制电平而使得能够控制中性线电流,以便减小电容器的大小。有益的是,在这个附加支线中流动的中性线电流也使得能够引入受控的过调,并且使得能够降低DC电压线路的电压,以减少由于转换的损耗。控制装置31按照使用基准电压设定值V2而确定的所述公共支线的调制信号MCom来控制所述公共支线32。所述公共支线调制信号MCom调制载波信号F1,所述载波信号F1最好接近或类似于用于控制反相器支线和整流器支线的载波信号F1。
公共支线的调制信号的基准电压设定值V2最好接近或类似于反相器2和整流器19的支线的调制信号的基准电压设定值V2。
因此,公共支线的控制、反相器支线的控制和整流器支线的控制具有相同的载波信号F1和基准电压设定值V2基础。利用这样的基础,表示整流器输入电压和反相器输出电压的调制信号可以是独立的,因为通过载波信号F1同步了能够在公共支线中流动的中性线电流。在这种情况下,即使对于通过中性线,输入功率系统电压和电流的特征可以与反相器输出电压的特征不同。例如,反相器的输出电压VO可以具有与输入功率系统的电压VI不同的电压值,但是也具有不同的相位或不同的频率。
在本发明的一个特定实施例中,具有通过中性线的这个转换器也可以以可逆的方式工作。在这种情况下,控制装置以可逆的方式来控制反相器支线和整流器支线的导通。对于负荷的输出然后变为功率输入,反相器变为整流器,输入变为提供AC电功率的输出。
图7表示按照本发明的一个实施例的控制装置的控制电路6的处理单元7的方框图。控制装置被特别设计来控制按照图6的电功率转换器的半导体的支线的导通。
控制电路控制反相器支线2A、2B、2C的导通,并且包括处理单元7,用于提供所述支线的控制信号CVA、CVB、CVC的调制信号MC2A、MC2B和MC2C。
按照本发明的一个实施例,控制电路控制公共支线32,公共支线32包括串联在所述中间DC电压VDC线路L1和L2之间、并且通过它们的公共中点连接到公共中性连接LN的电功率元件32A和32B。处理单元按照使用基准电压设定值V2而确定的调制信号Mcom来调制所述公共支线。公共支线调制信号Mcom在运算器33中被组合以调制载波信号F1。
在图7的图中,调节器8提供反相器2的第一三相调制信号MC1A、MC1B和MC1C,第二调节器34提供整流器19的第一三相调制信号MR1A、MR1B、MR1C。第一反相器调制信号在运算器12中与基准电压设定值V2组合以分别提供第二修改的反相器调制信号MC2A、MC2B、MC2C。第一整流器调制信号在运算器35中与基准电压设定值V2组合以分别提供第二修改的整流器调制信号MR2A、MR2B、MR2C。所述修改的调制信号MR1A、MR1B、MR1C和MC2A、MC2B、MC2C分别在运算器14和36中被组合以调制载波信号F1。对于反相器支线、整流器支线和公共支线的调制,被施加到运算器12、35和33的设定值V2具有相同的特性,被施加到运算器14、36和33的载波F1具有相同的特性。有益的是,相同的电压V2被施加到运算器12、35和33,和/或相同的载波信号F1被施加到运算器14、36和33。被调制的信号CVA、CVB、CVC被设计来控制反相器支线,被调制的信号CRA、CRB、CRC被设计来控制整流器支线,信号Ccom被设计来控制公共支线。信号的调制最好是在例如运算器14、36和33中按照称为相交叉的方法以脉冲宽度调制来调制的。
图8表示具有过调功能的控制装置的控制电路6的方框图。在此图中,模块9接收由调节器提供的第一反相器调制信号MC1A、MC1B、MC1C,并且确定总控制分量OM,所述总控制分量OM包括公共支线32的过调和控制信号。这个分量OM在运算器10中与第一反相器调制信号MC1A、MC1B、MC1C组合,并且在运算器37中与基准电压设定值信号V2组合,以提供公共支线调制信号Mcom。
为了防止中性线电流的干扰,也施加表示总控制分量的信号来用于处理整流器调制信号。但是,因为电压、频率和相位可以在转换器的输入和输出之间不同并且中间DC电压的电压必须保持有限以便不增加耗散的功率,因此存在支线控制信号饱和的风险。因此,图9的控制装置包括饱和检测模块38。模块38接收第一整流器支线调制信号MR1A、MR1B、MR1C和第一总控制分量信号OM0。模块38检测饱和的风险,并且按照有限饱和值(limitsaturation value)的过冲(overshoot)来校正所述总控制分量信号OM0。在模块38的输出上,新校正的总控制分量信号OM1在运算器10中与第一反相器支线调制信号组合,在运算器39中与第一整流器支线调制信号MR1A、MR1B、MR1C组合,并且在运算器37中与基准电压信号V2组合以控制公共支线。优选的是,所述反相器支线调制信号也在运算器12中与基准电压信号V2组合,在运算器14中与载波信号F1组合,以及整流器支线调制信号也在运算器35中与基准电压信号V2组合,并且在运算器36中与载波信号F1组合。运算器37提供从校正的总控制分量OM1和从基准电压信号V2产生的公共支线调制信号Mcom。信号Mcom在运算器中与载波信号F1组合。
图10表示总控制分量校正模块38的方框图的一个示例。按照表示整流部件的调制信号的饱和的信号来校正所述总控制分量。模块38包括饱和值确定模块41、42、43,它们分别用于每个整流器支线调制信号SA、SB、SC。模块41、42、43分别在输入上接收第一整流器调制信号MR1A、MR1B、MR1C和第一总控制分量信号OM0,并且在输出上分别提供饱和值信号SA、SB、SC。如果检测到饱和的风险,则第一总控制分量信号和饱和过冲值信号SA、SB、SC在运算器44中组合以校正第一总控制分量信号,并且提供新信号或总控制分量的新值OM1。例如,模块41、42、43确定或预测饱和值SA、SB、SC,并且运算器44按照所述饱和值来减小表示总控制分量OM1的信号。
在按照本发明的一个实施例的装置中,所述总控制分量、载波信号和/或基准电压信号对于所有反相器支线、整流器支线和公共支线的处理是共同的。但是,处理单元可以提供具有与整流器输入电压的对应电压不同的电压的反相器支线调制信号和/或具有与整流器输入电压的基本频率不同的基本频率的反相器支线调制信号和/或具有与整流器输入电压的相位不同的相位的反相器支线调制信号。
图11表示按照本发明的电功率转换器的控制方法的流程图的一个示例。所述方法包括第一确定步骤60:确定用于控制反相器支线的调制信号MC1A、MC1B、MC1C。然后,第二确定步骤61按照第一反相器调制信号并且可能按照所选择的过调的类型而确定总控制分量值OM0。在步骤62中,向所述反相器和公共支线调制信号施加表示所述总控制分量的值。步骤63使得能够向反相器支线调制信号MC1A、MC1B、MC1C和向公共支线调制信号Mcom施加基准电压设定值V2。第三确定步骤64按照基准电压设定值V2和按照总控制分量值OM来确定用于整流器支线控制的调制信号。
在本流程图中,饱和管理阶段65包括在整流器支线控制的饱和的风险情况下的总控制分量校正步骤。在这个阶段,检测步骤66检测整流器支线控制的总控制分量调制信号的饱和的风险,步骤67通过使用有限的饱和值Vmax计算所述总控制分量的第一值OM0的所述过冲来确定饱和过冲值Vsat。然后,校正步骤68按照整流器支线调制信号的饱和Vsat的检测来校正总控制分量值OM。如果未检测到饱和,则不校正总控制分量OM,并且步骤69向分量OM施加总控制分量的第一值OM0。
图12表示反相器支线调制的类型和可施加到总控制分量的过调信号。信号MCA、MCB、MCC是三相信号,包括在正弦波峰值上的平坦过调70。按照调制信号MCA、MCB、MCC来确定总控制分量信号OM。在这种情况下,这个总分量OM通过在其他支线上的低电平调制来补偿过调以恢复正弦波形状。
图13A示出了用于调制反相器支线控制的调制信号MC2A、MC2B、MC2C。图13B示出了按照具有优先级的反相器调制信号而产生的总控制分量信号OM。图13C表示整流器支线调制信号MR2A、MR2B、MR2C,它们也包括过调,但是其电压形式与反相器的那些不同步。在不在构成总控制分量中起作用的非优先的整流器调制信号上,可能发生饱和71。
图14表示示出了整流器支线控制饱和的示例的信号。调制信号MR2A、MR2B和MR2C也表示整流器电压输入信号。当调制信号超过有限的饱和值Vmax时,可能有饱和71的风险。电压Vmax也表示或依赖于DC电压VDC线路的电压或基准电压V2。可以通过在有限值Vmax与第一整流器支线调制信号MR1A、MR1B和MR1C的值之间的差来定义饱和值。
为了降低或消除这个饱和风险,可以特别按照所述饱和值来校正所述总控制分量。图15A示出了按照第一反相器调制信号MC1A、MC1B、MC1C而确定的第一总控制分量OM0。图15B示出了按照第一总控制分量OM0和第一整流器支线调制信号MR1A、MR1B和MR1C而确定的饱和值信号Vsat的示例。图15C示出了按照饱和值信号校正的第二总控制分量OM1。
图16A示出了反相器支线调制信号MC2A、MC2B、MC2C,它们包括使用校正的第二总控制分量信号OM1校正的过调。在图16B中示出了校正的第二总控制分量信号OM1的形式的一个示例。图16C示出了按照总控制分量的校正被限制到最大值Vmax的校正的调制信号MR2A、MR2B、MR2C。图17A至17C表示等同于对应的图16A至16C的信号的信号。在图17A中,信号MC2A包括对应于总控制分量OM1的校正的限幅部分75。在图17B中,总控制分量信号OM1包括对应于用于消除或减少饱和风险的效果的校正的限幅部分76。图17C详细示出了整流器支线的调制信号MR2A的有限部分。
按照本发明的实施例的转换装置可以特别是不可间断的电源、速度调节器、在能够具有非常不同的电特性的两个电功率分发系统之间的单向或双向功率转换器或频率转换器。公共中性线LN可以依赖于功率系统或安装保护装置的类型而连接到地线。这个连接LN可以本身是地或地线或在转换器输入和输出之间的公共基准线。
这些转换器的半导体有益地是被称为IGBT的绝缘选通晶体管,但是可以使用其他类型的半导体。支线可以根据所使用的电压、电流或电功率而包括串联和/或并联的几个半导体。例如,输入或输出电压对于低压系统应用可以为从几十伏特到几千伏特的范围,特别在中压应用中具有几千伏特的电压。所述输入或输出电流可以为从几安培到大于一千安培的范围。
按照本发明的转换器的另一个应用可以是电功率转换,特别是用于替代中压-低压、低压-低压或中压-中压变压器。
在另一种技术语言中,转换器支线可以被称为臂。

Claims (15)

1.一种电功率转换器的控制装置,包括控制部件(6),用于控制半导体支线(2A、2B、2C)的导通,
所述电功率转换器包括:
-整流部件(19),用于接收电压(VI)或电流输入(20),以及用于在中间DC电压线路(L1和L2)上提供直流电压(VDC),
-直流电压滤波部件(C1,C2),连接在所述中间电压线路上(L1,L2),
-转换部件(2),具有至少两个在所述直流电压线路(L1和L2)和输出之间连接的支线(2A,2B),用于将所述直流电压转换为输出的交流电压(VO),以及
-在输入端和输出端之间的公共中性线或地线连接(LN),
所述控制部件(6)控制所述转换部件(2)的所述支线(2A,2B,2C)的导通,并且包括用于提供所述支线的控制信号的调制信号(MC1,MC1A,MC1B,MC1C)的处理部件(7),
所述控制装置的特征在于:
-所述控制部件(6)控制公共支线(32),所述公共支线(32)包括连接到所述中间DC电压线路(L1,L2)和公共连接(LN)之间的电功率元件(32A,32B),以及
-所述处理部件包括用于确定用于处理过调的总控制分量(OM,OM0)的部件(9),
所述处理部件(7)按照所述公共支线的调制信号(MCom)来控制所述公共支线(32),其中使用基准电压设定值来确定所述调制信号,所述基准电压设定值具有表示在所述中间电压线路之间的电压和代表所述总控制分量(OM,OM1)的信号的值。
2.按照权利要求1的装置,其特征在于:
-所述控制部件控制转换部件(2)的支线,整流部件(19)的支线和公共支线(32),
-所述处理部件(7)按照表示基准电压设定值的信号(V2)来提供每个支线的调制信号(MC2A,MC2B,MC2C,MR2A,MR2B,MR2C,MCom),以及
-所述调制信号(MC2A,MC2B,MC2C,MR2A,MR2B,MR2C,MCom)调制每个支线的相同特性的载波信号(F1)。
3.按照权利要求2的装置,其特征在于,表示基准电压的多个信号(V2)是相同的,用于确定转换器的每个调制支线的调制信号(MC2A,MC2B,MC2C,MR2A,MR2B,MR2C,MCom),并且所述多个载波信号(F1)是相同的,用于确定转换器的每个支线的控制信号(CVA,CVB,CVC,CRA,CRB,CRC,CCom)。
4.按照权利要求2或3的装置,其特征在于,所述处理部件包括用于确定用于处理过调的总控制分量(OM,OM0)的部件(9),按照所述转换部件的支线的第一调制信号(MC1A,MC1B,MC1C)来确定所述总控制分量(OM,OM0),表示总控制分量(OM,OM1)的同一个信号用于处理转换部件的支线的多个调制信号(MC2A,MC2B,MC2C)和公共支线的调制信号(MCom)。
5.按照权利要求4的装置,其特征在于,所述处理部件使用表示总控制分量的信号(OM,OM1)来处理整流部件(19)的支线的调制信号(MR2A,MR2B,MR2C)。
6.按照权利要求5的装置,其特征在于,所述处理部件包括校正部件(38,41,42,43,44,65),用于按照表示所述整流部件的第一调制信号(MR1A,MR1B,MR1C)的饱和的信号(SA,SB,SC)来校正所述总控制分量(OM,OM0,OM1)。
7.按照权利要求6的装置,其特征在于,所述校正部件包括用于预测饱和值(SA,SB,SC)的部件(41,42,43)和用于按照所述饱和值来减小表示所述总控制分量(OM)的信号(OM1)的部件(44)。
8.一种电功率转换器,包括:
-整流部件(19),用于在输入(20)上接收电压(VI)或电流,以及用于在中间DC电压线路(L1,L2)上提供直流电压(VDC),
-DC电压滤波部件(C1,C2),连接在中间电压线路上,
-转换部件(2),具有在所述中间DC电压线路和输出之间连接的至少两条支线,用于将所述DC电压转换为输出的AC电压(VO),
-在输入和输出之间的公共中性线或地线连接,
-控制部件(6),用于控制所述转换部件(2)的支线的导通,并且包括处理部件(7),用于提供所述支线的控制信号的调制信号(MC1,MC1A,MC1B,MC1C),以及
所述转换器的特征在于它包括:公共支线(32),所述公共支线(32)包括在所述中间DC电压(VDC)线路(L1,L2)和公共连接(LN)之间连接的电功率元件(32A,32B)以及按照权利要求1至7中任一个所述的控制装置,所述控制装置用于按照使用基准电压设定值(V2)确定的所述公共支线的调制信号(MCom)来控制所述公共支线(32)。
9.按照权利要求8的转换器,其特征在于,所述处理部件提供转换部件(2)的支线的调制信号(MC2A,MC2B,MC2C),所述调制信号表示与整流部件(19)的输入(20)上的输入电压(VI)的对应电压不同的电压。
10.按照权利要求8或9的转换器,其特征在于,所述处理部件提供所述转换部件(2)的支线的调制信号(MC2A,MC2B,MC2C),所述调制信号具有与整流部件(19)的输入电压(VI)的基本频率不同的基本频率。
11.按照权利要求8或9的转换器,其特征在于,所述处理部件提供所述转换部件(2)的支线的调制信号(MC2A,MC2B,MC2C),所述调制信号具有与整流部件(19)的输入电压(VI)的相位不同的相位。
12.按照权利要求8至11的任何一个的转换器,其特征在于,所述控制装置的所述控制部件以可逆的方式来控制所述转换部件(2)的支线的导通和整流部件的支线(19)的导通,对于负荷的输出变为功率输入,转换部件变为整流部件,而所述输入变为用于提供交流电功率的输出。
13.一种电功率转换器的控制方法,所述电功率转换器包括:
-整流部件(19),用于接收电输入电压或电流,以及用于在中间DC电压线路上提供DC电压,
-DC电压滤波部件(C1,C2),连接在所述中间线路上,
-转换部件(2),具有在所述DC电压线路和输出之间连接的至少两个支线,用于将所述DC电压转换为输出的AC电压,
-在输入和输出之间的公共中性线或地线连接(LN),
-公共支线(32),包括在所述中间DC电压线路(L1,L2)和公共连接(LN)之间连接的电功率元件,以及
-控制部件(6),用于控制所述转换部件的支线的导通,并且包括处理部件,用于提供所述支线的控制信号的调制信号,
所述方法的特征在于它包括:
-第一步骤(60):确定用于控制转换部件的支线的第一调制信号(MC1A,MC1B,MC1C),
-第一施加步骤(63):用于向公共支线的调制信号(MCom)和向用于控制转换部件的支线的调制信号(MC1A,MC1B,MC1C,MC2A,MC2B,MC2C)施加基准电压设定值(V2),
-第二步骤(61):用于确定总控制分量的值(OM0),以及
-第二施加步骤(62),用于向所述公共支线的调制信号(MCom)和向用于控制转换部件的支线的调制信号(MC2A,MC2B,MC2C)施加所述总控制分量(OM,OM1)。
14.按照权利要求13的方法,其特征在于它包括:
-第三施加步骤(64),用于向用于控制整流部件(19)的支线的调制信号(MR2A,MR2B,MR2C)施加基准电压设定值(V2)和总控制分量值(OM,OM1)设定值。
15.按照权利要求14的方法,其特征在于它包括:
-用于控制整流部件的支线的调制信号(MR1A,MR1B,MR1C)的饱和的检测步骤(66);以及
-按照整流部件的支线的调制信号的饱和的检测的、总控制分量值(OM)的校正步骤(68)。
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