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）。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术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。本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。在按照本专利技术的控制装置中-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本文档来自技高网...
【技术保护点】
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。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普鲍德森，弗朗科伊斯布维持，安东尼奥阿尔梅达，让N菲奥里纳，
申请(专利权)人：MGEUPS系统公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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