Способ потенциального контроля нейтральной точки для однофазного NPC инвертора

1. Способ управления потенциалом нейтральной точки для однофазного NPC-преобразователя, при этом однофазный NPC-преобразователь содержит множество конденсаторов, которые включены последовательно между обеими клеммами источника напряжения постоянного тока и с помощью которых напряжение постоянного тока между обеими клеммами делится пополам, с точкой деления напряжения в качестве нейтральной точки; инверторную схему, которая имеет множество переключателей и преобразует напряжение постоянного тока в напряжение переменного тока, и схему генерирования сигнала переключения, которая управляет включением/выключением переключателей инверторной схемы, причем способ включает:
в схеме генерирования сигнала переключения,
обеспечение наличия множества паттернов несущих сигналов, формируемых путем деления несущих сигналов треугольной волны каждую 1/2 периода в момент времени, когда несущие сигналы треугольной волны пересекают друг друга;
выбор, из множества паттернов несущих сигналов, паттерна несущего сигнала, посредством которого потенциал нейтральной точки балансируется, на основе значения обнаружения напряжения постоянного тока верхнего плеча, значения обнаружения напряжения постоянного тока нижнего плеча и значения обнаружения выходного тока; и
генерирование сигнала включения/выключения для каждого переключателя путем выполнения ШИМ-операции, которая сравнивает выбранный паттерн несущего сигнала с командой выходного напряжения.
2. Способ по п. 1, в котором:
множество паттернов несущих сигналов представляют собой паттерн А несущего сигнала и паттерн В несущего сигнала,
паттерн А несущего сигнала является паттерном, в котором несущий сигнал треугольной волны верхнего плеча U-фазы уменьшается от 0,5 до 0 в первой 1/4 периода 1/2 периода и увеличивается от 0 до 0,5 во второй 1/4 периода 1/2 периода, несущий сигнал треугольной волны верхнего плеча V-фазы увеличивается от 0,5 до 1 в первой 1/4 периода 1/2 периода и уменьшается от 1 до 0,5 во второй 1/4 периода 1/2 периода, несущий сигнал треугольной волны нижнего плеча U-фазы уменьшается от -0,5 до -1 в первой 1/4 периода 1/2 периода и увеличивается от -1 до -0,5 во второй 1/4 периода 1/2 периода, и несущий сигнал треугольной волны нижнего плеча V-фазы увеличивается от -0,5 до 0 в первой 1/4 периода 1/2 периода и уменьшается от 0 до -0,5 во второй 1/4 периода 1/2 периода, и
паттерн В несущего сигнала является паттерном, в котором несущий сигнал треугольной волны верхнего плеча U-фазы увеличивается от 0,5 до 1 в первой 1/4 периода 1/2 периода и уменьшается от 1 до 0,5 во второй 1/4 периода 1/2 периода, несущий сигнал треугольной волны верхнего плеча V-фазы уменьшается от 0,5 до 0 в первой 1/4 периода 1/2 периода и увеличивается от 0 до 0,5 во второй 1/4 периода 1/2 периода, несущий сигнал треугольной волны нижнего плеча U-фазы увеличивается от -0,5 до 0 в первой 1/4 периода 1/2 периода и уменьшается от 0 до -0,5 во второй 1/4 периода 1/2 периода, и несущий сигнал треугольной волны нижнего плеча V-фазы уменьшается от -0,5 до -1 в первой 1/4 периода 1/2 периода и увеличивается от -1 до -0,5 во второй 1/4 периода 1/2 периода.
3. Способ по п. 1, в котором:
множество паттернов несущих сигналов представляют собой паттерн С несущего сигнала и паттерн D несущего сигнала,
паттерн С несущего сигнала является паттерном, в котором несущий сигнал треугольной волны верхнего плеча U-фазы уменьшается от 0,5 до 0 в первой 1/4 периода 1/2 периода и увеличивается от 0 до 0,5 во второй 1/4 периода 1/2 периода, несущий сигнал треугольной волны верхнего плеча V-фазы увеличивается от 0,5 до 1 в первой 1/4 периода 1/2 периода и уменьшается от 1 до 0,5 во второй 1/4 периода 1/2 периода, несущий сигнал треугольной волны U-фазы увеличивается от -0,5 до 0 в первой 1/4 периода 1/2 периода и уменьшается от 0 до -0,5 во второй 1/4 периода 1/2 периода, и несущий сигнал треугольной волны нижнего плеча V-фазы уменьшается от -0,5 до -1 в первой 1/4 периода 1/2 периода и увеличивается от -1 до -0,5 во второй 1/4 периода 1/2 периода, и
паттерн D несущего сигнала является паттерном, в котором несущий сигнал треугольной волны верхнего плеча U-фазы увеличивается от 0,5 до 1 в первой 1/4 периода 1/2 периода и уменьшается от 1 до 0,5 во второй 1/4 периода 1/2 периода, несущий сигнал треугольной волны верхнего плеча V-фазы уменьшается от 0,5 до 0 в первой 1/4 периода 1/2 периода и увеличивается от 0 до 0,5 во второй 1/4 периода 1/2 периода, несущий сигнал треугольной волны нижнего плеча U-фазы уменьшается от -0,5 до -1 в первой 1/4 периода 1/2 периода и увеличивается от -1 до -0,5 во второй 1/4 периода 1/2 периода, и несущий сигнал треугольной волны V-фазы увеличивается от -0,5 до 0 в первой 1/4 периода 1/2 периода и уменьшается от 0 до -0,5 во второй 1/4 периода 1/2 периода.
4. Способ управления потенциалом нейтральной точки для однофазного NPC-преобразователя, при этом NPC-преобразователь содержит множество конденсаторов, которые включены последовательно между обеими клеммами источника напряжения постоянного тока и с помощью которых напряжение постоянного тока между обеими клеммами делится пополам, с точкой деления напряжения в качестве нейтральной точки; инверторную схему, которая имеет множество переключателей и преобразует напряжение постоянного тока в напряжение переменного тока, и схему генерирования сигнала переключения, которая управляет включением/выключением переключателей инверторной схемы, при этом способ включает в себя:
в схеме генерирования сигнала переключения,
определение информации о моменте времени пересечения несущих сигналов и информации об области после перехода с помощью ШИМ-операции, которая сравнивает команду выходного напряжения и паттерн несущего сигнала, сформированный путем деления несущих сигналов треугольной волны каждую 1/2 периода в момент времени, когда несущие сигналы треугольной волны пересекают друг друга; и
генерирование сигнала включения/выключения для каждого переключателя, с помощью которого балансируется потенциал нейтральной точки, с использованием информации о моменте времени пересечения несущих сигналов, информации об области после перехода, значения обнаружения напряжения постоянного тока верхнего плеча, значения обнаружения напряжения постоянного тока нижнего плеча и значения обнаружения выходного тока.
5. Способ управления потенциалом нейтральной точки для мультиплексного преобразователя с последовательным соединением ячеек, содержащего множество однофазных инверторных блоков, при этом однофазный инверторный блок включает в себя однофазный NPC-преобразователь и имеет функцию осуществления связи с обрабатывающим устройством центрального управления, причем способ включает в себя:
управление потенциалом нейтральной точки каждого однофазного NPC-преобразователя путем использования способа управления в соответствии с любым из п.п. 1-4.
6. Однофазный NPC-преобразователь, использующий способ управления потенциалом нейтральной точки в соответствии с любым из пп. 1-4.
7. Мультиплексный преобразователь с последовательным соединением ячеек, содержащий:
однофазный инверторный блок, который включает в себя однофазный NPC-преобразователь, использующий способ управления потенциалом нейтральной точки по п. 5.