1.一種混合十一電平高壓變頻器,其特征在于,所述混合十一電平高壓變頻器包括移相變壓器、功率單元、主控單元、信號檢測單元和驅(qū)動單元;
所述移相變壓器和所述功率單元構(gòu)成系統(tǒng)主電路;所述信號檢測單元用于采樣永磁同步電機轉(zhuǎn)子的位置和定子電流;所述主控單元用于實現(xiàn)電流坐標變換、轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制;所述驅(qū)動單元用于將DSP輸出的PWM信號進行隔離放大、驅(qū)動功率開關(guān)管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合十一電平高壓變頻器,其特征在于,混合十一電平高壓變頻器的每一相由一個低壓功率單元與一個高壓功率單元級聯(lián)構(gòu)成,采用星形連接,三相輸出端接高壓電機;其中,所述低壓功率單元由四個IGBT和1個儲能電容C組成全橋;所述高壓功率單元由4個IGCT構(gòu)成全橋,1個IGCT和四個二極管組成雙向開關(guān),其中,將方向相同的二極管倆倆串聯(lián),再與IGCT并聯(lián),串聯(lián)二極管的連接點作為雙向開關(guān)的輸入輸出端口,雙向開關(guān)的一端和全橋的一個輸出端相連并與低壓功率單元的一個輸出端相連,雙向開關(guān)的另一端與兩個電容串聯(lián)構(gòu)成的直流側(cè)的電容連接點相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合十一電平高壓變頻器,其特征在于,每一相為n個全橋單元和一個帶雙向開關(guān)的全橋單元,其中,n為正整數(shù);
其中,每個所述全橋單元僅包括一個電容;各個全橋單元電容電壓值之比為1:2:4:8……:2n-1;
所述帶雙向開關(guān)的全橋單元包括電壓值相等的兩個電容,且該兩個電容的電壓值等于所述帶雙向開關(guān)的全橋單元中的電容電壓最高值的2倍;
所述混合十一電平高壓變頻器輸出的電平數(shù)為12×2n-1-1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合十一電平高壓變頻器,其特征在于,n=1。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合十一電平高壓變頻器,其特征在于,所述高壓功率單元中的兩個電容電壓相等,并且是低壓功率單元電容電壓的兩倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合十一電平高壓變頻器,其特征在于,采用永磁同步電機零直軸電流(id=0)矢量控制策略;將永磁同步電機的三相定子電流經(jīng)過坐標變換,得到交直軸電流;通過設(shè)定勵磁電流為零和給定轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合十一電平高壓變頻器,其特征在于,采用載波層疊調(diào)制技術(shù),共使用十路載波;與雙向開關(guān)相連的半橋中上下兩個IGCT不能和雙向開關(guān)中的IGCT同時導(dǎo)通;所述十路載波的幅制相同、頻率不同;各載波與調(diào)制波進行比較,得到一系列PWM信號;經(jīng)過邏輯運算得到各功率單元的驅(qū)動波形,將開關(guān)頻率低的驅(qū)動波形分配給高壓功率單元,將開關(guān)頻率高的驅(qū)動波形分配給低壓功率單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合十一電平高壓變頻器,其特征在于,所述混合十一電平高壓變頻器的輸出相電壓為十一電平。