專利名稱：共用直流母線的逆變器并聯(lián)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種共用直流母線的逆變器并聯(lián)電源，涉及組合式功率輸出的逆變電源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，逆變電源的應(yīng)用范圍越來越廣；相應(yīng)地對(duì)逆變電源的輸出功率和電壓等級(jí)范圍要求越來越寬，目前，逆變電源增加輸出功率的方法是采取功率器件的并聯(lián)，對(duì)功率器件技術(shù)參數(shù)要求高，器件的一致性好。為達(dá)到這一目的，需要對(duì)器件進(jìn)行篩選，元器件的利用率低。同時(shí)，為保證器件工作的安全性，電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了克服上述技術(shù)問題的缺點(diǎn)，提供了一種以逆變器為單元來擴(kuò)展輸出功率和電壓范圍的共用直流母線的逆變器并聯(lián)電源。本實(shí)用新型的共用直流母線的逆變器并聯(lián)電源，包括提供直流電的直流母線和η個(gè)逆變器，其特征在于:所述每個(gè)逆變器的輸入端均與直流母線相連接，每個(gè)逆變器的輸出端均連接有輸出電抗器，η個(gè)逆變器的結(jié)構(gòu)均相同；逆變器的輸出經(jīng)輸出電抗器后連接在一起，形成并聯(lián)電源的輸出端；η為正整數(shù)，且η彡2。采用η個(gè)逆變器并聯(lián)并共用一個(gè)母線的形式，對(duì)逆變電源進(jìn)行擴(kuò)展，可有效增加逆變電源的輸出功率和電壓范圍。每個(gè)逆變器的輸出經(jīng)輸出電抗器后連接在一起，形成電源的輸出端。為了實(shí)現(xiàn)逆變器的并聯(lián)，應(yīng)保證每個(gè)逆變器輸出基波的幅值、相位和頻率均相同。本實(shí)用新型的共用直流母線的逆變器并聯(lián)電源，如果η為偶數(shù)，設(shè)η=2Ν ;則η個(gè)逆變器兩個(gè)為一組形成N組，同一組內(nèi)的兩個(gè)逆變器結(jié)構(gòu)和參數(shù)完全相同；同一組中的兩個(gè)逆變器的輸出端連接至相同的電感濾波器上。將兩個(gè)結(jié)構(gòu)和參數(shù)完全相同的逆變器設(shè)置為一組，可有效減少由于逆變器的輸出偏差所形成的環(huán)流。本實(shí)用新型的共用直流母線的逆變器并聯(lián)電源，設(shè)η個(gè)逆變器(2 )的容量分別為S1、S2、…、Sn,與η個(gè)逆變器的輸出端相連接的η個(gè)輸出電抗器的電感值分別為L(zhǎng)1、L2、…、Ln，則逆變器的容量與輸出電抗器的電感值滿足以下關(guān)系:S1:S2:...:Sn=l/ L1:1/ L2:…:1/ Ln0本實(shí)用新型的共用直流母線的逆變器并聯(lián)電源，所述逆變器為兩電平、三電平或五電平逆變器；直流母線兩端的電壓為400V、690V、1140V、6000V或10000V。本實(shí)用新型的共用直流母線的逆變器并聯(lián)電源，所述并聯(lián)電源的輸出端上還設(shè)置有電容濾波器。本實(shí)用新型的 有益效果是:本實(shí)用新型的并聯(lián)電源，通過多個(gè)逆變器共用一個(gè)直流母線，并且每個(gè)逆變器的輸出經(jīng)過輸出電抗器接在一起，形成并聯(lián)輸出，摒棄了以往通過并聯(lián)功率器件來增加輸出電壓和功率的弊端，有效地增加了逆變電源的輸出功率和電壓等級(jí)范圍，易于滿足更多場(chǎng)合的要求。同時(shí)，各逆變電源可根據(jù)負(fù)載的實(shí)際情況，單獨(dú)使用，也可以進(jìn)行組合并聯(lián)使用，擴(kuò)展了逆變電源適用范圍。

圖1為本實(shí)用新型的逆變器并聯(lián)電源的電路原理圖；圖2為2N個(gè)逆變器分為N組的逆變器并聯(lián)電源的電路原理圖。圖中:1直流母線，2逆變器，3電感濾波器，4電容濾波器，5負(fù)載，6電感濾波器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示，給出了本實(shí)用新型的逆變器并聯(lián)電源的電路原理圖，每個(gè)逆變器有三相輸出，為簡(jiǎn)單起見，圖中只畫出了逆變器的一相接法，其余兩相與之相同。所示的并聯(lián)電源包括直流母線1、逆變器2、電感濾波器3、電容濾波器4 ;所示的η個(gè)逆變器2的輸入端均與直流母線I相連接，每個(gè)逆變器2的輸出經(jīng)電感濾波器3后連接在一起，形成整個(gè)逆變器并聯(lián)電源的輸出端。逆變器并聯(lián)電源的輸出端與電容濾波器4相連接后，再接到負(fù)載5上。在控制信號(hào)的控制下，為保證每個(gè)逆變器2的輸出可并聯(lián)在一起，應(yīng)保證每個(gè)逆變器2輸出基波的頻率、相位和幅值均相同。設(shè)η個(gè)逆變器(2)的容量分別為S1、S2、…、Sn,與η個(gè)逆變器的輸出端相連接的η個(gè)輸出電抗器的電感值分別為L(zhǎng)1、L2、…、Ln,為了少由于逆變器的輸出偏差所形成的環(huán)流，逆變器2的容量與電感濾波器3的電感值滿足以下關(guān)系:S1:S2:...:Sn=l/ L1:1/ L2::1/ Ln。如圖2所示，給出了 2N個(gè)逆變器分為N組的逆變器并聯(lián)電源的電路原理圖，其包括直流母線1、2N個(gè)逆變器 2、n個(gè)電感濾波器6、電容濾波器。η為偶數(shù)，設(shè)η=2Ν ;則η個(gè)逆變器2兩個(gè)為一組形成N組，同一組內(nèi)的兩個(gè)逆變器2結(jié)構(gòu)和參數(shù)完全相同；同一組中的兩個(gè)逆變器的輸出端連接至相同的電感濾波器6上。所有電感濾波器3的輸出端連接在一起，形成逆變器并聯(lián)電源的輸出端；逆變器并聯(lián)電源的輸出端連接電容濾波器4后，再接到負(fù)載5上。同樣地，圖2中所有逆變器2輸出的基波頻率、幅值、相位均相同。η個(gè)逆變器的容量分別為SI，S2，……SN。如果滿足L1*S1= L2*S2=……=LN*SN。則負(fù)載電流按容量分配，負(fù)載電流的分配情況與LN ,無關(guān)。若每組內(nèi)的兩個(gè)逆變器載波相差180°，則輸出電平數(shù)加倍，若各組間逆變器的載波又有合適的相移，則總輸出的電平數(shù)進(jìn)一步倍增，(在沒有輸出濾波器的情況下方能表現(xiàn)出多電平的輸出電壓波形)。逆變器2可為兩電平、三電平或五電平逆變器；直流母線I兩端的電壓為400V、690V、1140V、6000V或10000V。對(duì)于兩電平結(jié)構(gòu)的逆變器2，公共直流母線I是一個(gè)單一的直流電源；對(duì)于三電平結(jié)構(gòu)的逆變器3，公共直流母線I是一對(duì)對(duì)稱的正負(fù)電源，即兩個(gè)相同的直流電源相迭加，公共直流母線I的輸出為0、+Ε、-Ε。對(duì)于五電平結(jié)構(gòu)的逆變器2，公共直流母線I是四個(gè)相同的直流電源相迭加，公共直流母線的輸出為O、+E、+2E、-E、-2E。對(duì)于更多電平結(jié)構(gòu)的逆變器，公共直流母線依次類推。
權(quán)利要求1.一種共用直流母線的逆變器并聯(lián)電源，包括提供直流電的直流母線(I)和η個(gè)逆變器(2)，其特征在于:所述每個(gè)逆變器的輸入端均與直流母線相連接，每個(gè)逆變器的輸出端均連接有電感濾波器，η個(gè)逆變器的結(jié)構(gòu)均相同；逆變器的輸出經(jīng)電感濾波器后連接在一起，形成并聯(lián)電源的輸出端；η為正整數(shù)，且η彡2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共用直流母線的逆變器并聯(lián)電源，其特征在于:如果η為偶數(shù)，設(shè)η=2Ν ;則η個(gè)逆變器兩個(gè)為一組形成N組，同一組內(nèi)的兩個(gè)逆變器結(jié)構(gòu)和參數(shù)完全相同；同一組中的兩個(gè)逆變器的輸出端連接至相同的電感濾波器(6)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共用直流母線的逆變器并聯(lián)電源，其特征在于:設(shè)η個(gè)逆變器(2)的容量分別為S1、S2、…、Sn,與η個(gè)逆變器的輸出端相連接的η個(gè)電感濾波器的電感值分別為L(zhǎng)1、L2、…、Ln，則逆變器的容量與電感濾波器的電感值滿足以下關(guān)系: S1:S2:…:Sn=I/ L1:1/ L2:…:I/ Ln。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的共用直流母線的逆變器并聯(lián)電源，其特征在于:所述逆變器(2)為兩電平、三電平或五電平逆變器；直流母線(I)兩端的電壓為400V、690V、1140V、6000V 或 10000V。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的共用直流母線的逆變器并聯(lián)電源，其特征在于:所述并聯(lián)電源的輸出端上還設(shè)置有電容 濾波器(4 )。
專利摘要本實(shí)用新型的共用直流母線的逆變器并聯(lián)電源，包括提供直流電的直流母線和n個(gè)逆變器，其特征在于所述每個(gè)逆變器的輸入端均與直流母線相連接，每個(gè)逆變器的輸出端均連接有電感濾波器，n個(gè)逆變器的結(jié)構(gòu)均相同；逆變器的輸出經(jīng)電感濾波器后連接在一起，形成并聯(lián)電源的輸出端；n為正整數(shù)，且n≥2。本實(shí)用新型的并聯(lián)電源，摒棄了以往通過并聯(lián)功率器件來增加輸出電壓和功率的弊端，有效地增加了逆變電源的輸出功率和電壓等級(jí)范圍，易于滿足更多場(chǎng)合的要求。同時(shí)，各逆變電源可根據(jù)負(fù)載的實(shí)際情況，單獨(dú)使用，也可以進(jìn)行組合并聯(lián)使用，擴(kuò)展了逆變電源適用范圍。
文檔編號(hào)H02M1/12GK202978743SQ20122073122
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者李元河, 尹彭飛, 李瑞來, 陳敏, 張建美, 杜秀虹, 張?zhí)鞂?申請(qǐng)人:山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司