[发明专利]一种三相T型三电平双输出逆变器

说明书

本发明是一种三相T型三电平双输出逆变器，其特点是：包括输入端的直流侧接入两个电容，21个开关模块，逆变级1和逆变级2作为输出端所带的两组三相负载；主要应用于需要双交流的领域，能够使一组直流输入电压经过逆变电路可以输出两组频率、幅值皆可调的两组三相交流电压。三电平逆变器不仅可以更好的应用于高压大功率场合，且相对于两电平逆变器其开关所受的电压应力更低，输出波形更接近于正弦波。而且T型逆变器的效率更高。能够将输入的一组直流电，逆变成为两组交流电，广泛应用于风力发电系统、电动汽车、轨道机车牵引等需要双交流的领域，具有结构合理，成本低，设备体积小，效果佳等优点。

技术领域

本发明涉及电力电子变换装置技术领域，具体地说，是一种三相T型三电平双输出逆变器。

背景技术

逆变器作为一种直接把直流电转换成交流电的转换器，能够给交流负载供电，但它只能把直流电转换成一组三相交流输出。在风力发电系统、电动汽车、轨道机车牵引等需要双交流的领域就显得无能为力，为此有学者曾提出了两电平双输出逆变器结构。但两电平逆变器不能更好的应用于高压大功率场合。因此提出一种三相T型三电平双输出逆变器。三电平逆变器不仅可以更好的应用于高压大功率场合，且相对于两电平逆变器其开关所受的电压应力更低，输出波形更接近于正弦波。而且T型逆变器的效率更高。结合具体双交流领域，此种三电平双输出逆变器会一定程度上减小设备体积以及成本问题。本发明的三相T型三电平双输出逆变器可以更好的应用在双交流领域。

发明内容

本发明的目的是，解决双交流输出领域所需要的高压大容量逆变器的问题，而提出一种结构合理，成本低，用途广泛，效果佳的三相T型三电平双输出逆变器的拓扑结构。

实现本发明目的采用的技术方案是，一种三相T型三电平双输出逆变器，其特征在于：它包括：输入端的直流侧接入电容C_U和电容C_L，开关模块A1～A7，开关模块B1～B7，开关模块C1～C7，逆变级1所带三相负载为Z_a1、Z_b1、Z_c1，逆变级2所带三相负载为Z_a2、Z_b2、Z_c2；

所述开关模块A1～A7、B1～B7、C1～C7具有相同的结构，均由一个绝缘栅双极晶体管与一个反并联的二极管组成；任意所述开关模块的二极管的阳极与绝缘栅双极晶体管的发射极相连，二极管的阴极与绝缘栅双极晶体管的集电极相连；将任意所述开关模块的绝缘栅双极晶体管的发射极定义为开关模块的发射极，绝缘栅双极晶体管的集电极定义为开关模块的集电极，开关模块用符号Xk表示，开关模块中的绝缘栅双极晶体管用符号S_Xk表示，二极管用符号D_Xk表示，符号S_Xk和符号D_Xk的下标符号Xk表示其所在的开关模块，其中，当X∈{A，B，C}时，k∈{1，2，3，4，5，6，7}；

直流侧接入两个带有电压源性质的电容，分别称为电容C_U和C_L，电容C_U的正极与直流母线正极端P相连接，电容C_U的负极与电容C_L的正极相连，并将电容C_U的负极与电容C_L的正极相连接的点定义为直流中性点O，其电位为0，电容C_L的负极与直流母线负极端N相连接，正极端P与负极端N之间的电压为U_d，正极端P与中性点O之间的电压为中性点O与负极端的电压为