利用动态触发角确定的电流源转换器的制作方法

文档序号:19160419发布日期:2019-11-16 01:17阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于切换电转换器(12)的晶闸管桥(28、34)的方法,所述晶闸管桥(28、34)被连接到至少一个dc链路(30)并且包括每个输出相(r、s、t)的至少一个相脚(40)并且每个相脚(40)由两个串联连接的晶闸管臂(38)构成,

其中,所述晶闸管桥(28、34)的所述晶闸管臂(38)通过以下过程周期性切换:

确定所述晶闸管桥(28、34)的触发角(66)的上界(76),其中,从电压和电流测量结果(74、62)确定所述上界(76);

确定所述晶闸管桥(28、34)的触发角(44),所述触发角(44)确定所述晶闸管臂(38)的切换时间(70),其中,确定所述触发角(44)使得所述触发角(44)小于或等于所述上界(76);

其中,确定所述触发角(44)的所述上界(76),使得所述上界(76)连同至少是晶闸管臂(38)的换向时间窗(42)和恢复时间窗(46)的和的时间窗(42、46)小于或等于180°,并且所述时间窗(42、56)小于或等于360°除以周期性切换的晶闸管臂(38)的数量。

2.如权利要求1所述的方法,

其中,所述换向时间窗(42)和/或所述恢复时间窗(46)取决于所述触发角(44);

其中,使所述上界(76)最大化,使得所述上界(76)连同所述时间窗(42、46)小于或等于180°,并且所述时间窗(42、56)小于或等于360°除以周期性切换的晶闸管臂(38)的所述数量。

3.如权利要求2所述的方法,

其中,所述换向时间窗(42)取决于所述电转换器(12)的输出相之间的相间电压、dc链路电流以及所述触发角(44)中的至少一个;和/或

其中,所述恢复时间窗(46)取决于dc链路电流的变化、切换期间施加到所述晶闸管臂(38)的电压的变化和/或晶闸管结温中的至少一个。

4.如前述权利要求其中一项所述的方法,

其中,通过将所述触发角(44)设置成所述触发角(44)的所确定的上界(76)来确定晶闸管臂(38)的所述触发角(44)。

5.如权利要求1至3其中一项所述的方法,

基于所述电转换器(12)中的测量结果(62、74)来确定无界触发角,其中,独立于所述上界(76)来确定所述无界触发角;

将所述触发角(44)设置成所述无界触发角和所述上界(76)中的最小值。

6.如权利要求1至3其中一项所述的方法,

基于所述上界(76)和所述电转换器(12)中的测量结果(62、74)来确定所述触发角(44);

其中,所述上界(76)是对于确定所述触发角(44)的约束。

7.如前述权利要求其中一项所述的方法,

其中,所述触发角(44)通过以下过程基于模型预测控制来确定:

接收对于dc链路电流和/或驱动转矩的参考(56);

利用所述电转换器(12)的数学模型根据未来输入预测所述电转换器(12)的未来状态,其中,所述未来输入包括所述晶闸管臂(38)的未来触发角;

通过使目标函数最小化来确定触发角(44),所述目标函数是所述参考、所述未来状态和/或所述未来输入的函数。

8.如权利要求7所述的方法,

其中,利用二次规划求解器使所述目标函数最小化;

其中,所述触发角(44)的所述上界(76)被用作对于所述二次规划求解器的约束。

9.如前述权利要求其中一项所述的方法,

其中,在确定之后,所述上界(76)降低了安全裕度。

10.如前述权利要求其中一项所述的方法,

其中,测量所述电转换器(12)的相电压(62),并且从所述相电压的变化确定晶闸管臂(38)的换向时间窗(42)的持续时间;

其中,基于所确定的换向时间窗(42)来确定所述触发角(44)的所述上界(76)。

11.如前述权利要求其中一项所述的方法,

其中,测量所述电转换器(12)的相电压(62),并且从所测量的相电压确定换向电感(78);

其中,基于所确定的换向电感(78)来确定所述触发角(44)的所述上界(76)。

12.一种用于电转换器(12)的控制器(48),其中,所述控制器(48)适合于实行前述权利要求其中一项所述的方法。

13.如权利要求13所述的控制器(48),包括:

上界确定级(72),适合于基于所述电转换器(12)中的测量结果(62、74)来确定所述上界(76);

触发角确定级,适合于基于所述电转换器中的测量结果来确定所述触发角。

14.一种电驱动器系统(10),包括:

线路侧桥(28),用于对输入多相电流进行整流;

机器侧桥(34),用于生成输出多相电流;

至少一个dc链路(30),将所述线路侧桥(28)和所述机器侧桥(34)互连;

根据权利要求12或13所述的控制器(48);

其中,所述线路侧桥(28)和/或所述机器侧桥(34)是晶闸管桥;

其中,所述控制器(48)适合于控制所述线路侧桥(28)和/或所述机器侧桥(34)。

15.如权利要求14所述的电驱动器系统(10),

其中,所述线路侧桥(28)和/或所述机器侧桥(34)包括两个或更多个三相桥(36)。


技术总结
电转换器(12)的晶闸管桥(28、34)被连接到至少一个DC链路(30)并且包括每个输出相(R、S、T)的至少一个相脚(40)并且每个相脚(40)由两个串联连接的晶闸管臂(38)构成。晶闸管桥(28、34)的晶闸管臂(38)通过以下过程周期性切换:确定晶闸管臂(38)的触发角(66)的上界(76),其中,从电压和电流测量结果(74、62)确定上界(76);以及确定晶闸管桥(28、34)的触发角(44),该触发角(44)确定晶闸管臂(38)的切换时间(70),其中,确定触发角(44)使得它小于或等于上界(76)。

技术研发人员:T.贝泽尔曼;J.皮德尔
受保护的技术使用者:ABB瑞士股份有限公司
技术研发日:2018.04.05
技术公布日:2019.11.15
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