申请/专利权人：燕山大学

申请日：2021-11-09

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN113992112B

主分类号：H02P27/06

分类号：H02P27/06;H02P21/05;H02P29/50;H02M7/483;H02M1/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2022.02.18#实质审查的生效;2022.01.28#公开

摘要：本发明公开了一种轻型MMC电机驱动系统拓扑及其调制方法，属于电力电子变换器领域，拓扑包括模块化多电平换流器结构、若干个半桥与电容结构、若干个附加半桥结构、若干个三绕组高频变压器结构和三相桥臂；半桥与电容结构和附加半桥结构组成新型子模块；三绕组高频变压器结构将所有新型子模块互联在一起；三相桥臂中每相桥臂分为上桥臂和下桥臂，每相上桥臂均包括n个新型子模块和上桥臂电感Larm1、Larm3、Larm5，每相下桥臂均包括n个新型子模块和下桥臂电感Larm2、Larm4、Larm6；采用功率耦合通道开环同步调制方法。本发明能够抑制电机运行全转速范围内的子模块电容电压波动，同时一定程度上减小系统共模电压。

主权项：1.一种轻型MMC电机驱动系统拓扑，其特征在于：包括模块化多电平换流器结构、若干个半桥与电容结构、若干个附加半桥结构、若干个三绕组高频变压器结构和三相桥臂；若干个半桥与电容结构和若干个附加半桥结构组成若干个子模块；三绕组高频变压器结构将所有子模块互联在一起；所述三相桥臂中每相桥臂分为上桥臂和下桥臂，每相上桥臂均包括n个子模块和上桥臂电感Larm1、Larm3、Larm5，每相下桥臂均包括n个子模块和下桥臂电感Larm2、Larm4、Larm6；所述子模块包括第一功率开关管Q1、第二功率开关管Q2、第一子模块电容Csm1、第二子模块电容Csm2、第三功率开关管S1和第四功率开关管S2；所述三绕组高频变压器结构包含第一绕组N1、第二绕组N2和第三绕组N3；所述第一功率开关管Q1的源极与所述第二功率开关管Q2的漏极相连；所述第三功率开关管S1的源极与所述第四功率开关管S2的漏极相连；所述第一功率开关管Q1的漏极与所述第三功率开关管S1的漏极相连；所述第二功率开关管Q2的源极与所述第四功率开关管S2的源极相连；所述第一子模块电容Csm1的一端与所述第一功率开关管Q1的漏极连接，所述第一子模块电容Csm1的另一端与第二子模块电容Csm2的一端连接，所述第二子模块电容Csm2的另一端与所述第二功率开关管Q2的源极连接；所述第一绕组N1的同名端连接到所述第三功率开关管S1以及所述第四功率开关管S2所组成的桥臂中点，所述第一绕组N1的异名端连接到所述第一子模块电容Csm1以及所述第二子模块电容Csm2所组成的桥臂中点；所述子模块在半桥与电容结构的基础上引入新的半桥电路，所有子模块采用相同的附加半桥结构，MMC三相相同水平位置的三个附加半桥电路通过一个变比为1:1:1的三绕组高频变压器相连，且三绕组的同名端位置相同；所述子模块电流中交流分量iac_ux包括流向自身电容的纹波电流分量iac_ux1和流向后级的纹波电流分量iac_ux2，在任一相的等效电流源iac_ux单独作用时，三相互联的附加半桥结构可简化为等效阻抗模型，根据纹波电流分量iac_ux1和iac_ux2分别建立两种等效阻抗模型，等效阻抗模型与MMC基频ω、第一子模块电容Csm1和高频变压器漏感Lσ有关，所述流向自身电容的纹波电流分量iac_ux1流经的等效阻抗模型为-ω2LσCsm1iac_ux1-ω2LσCsm1，所述流向后级的纹波电流分量iac_ux2流经的等效阻抗模型为iac_ux1-ω2LσCsm1。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 燕山大学 一种轻型MMC电机驱动系统拓扑及其调制方法

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