[发明专利]级联多重化零式矩阵变换器

摘要

本发明涉及一种级联多重化零式矩阵变换器，总输入滤波器连接在电网与降压变压器之间，滤波得到正弦波形的输入电流，降压变压器有3n个Yn接带中线的次级绕组，所有三相绕组相位相同，变换器阵列由3n个零式三相－单相矩阵变换器单元排成3列×n行的阵列，阵列中每一行与降压变压器次级绕组的每一组对应连接，每一列的输出依次串联，三列形成三相交流输出，总控制器负责控制调节整个系统的工作，并通过信号电缆与各个分控制器联络，控制变换器阵列中每个变换器单元的工作。本发明由低压小功率的变换器串联得到幅频可调的高压变频电源，同时在电网侧得到位移可调的输入电流，具有网侧四象限运行能力等优点，适用于中高压交流电动机传动领域。

主权项

1、一种级联多重化零式矩阵变换器，其特征在于包括总输入滤波器(1)、降压变压器(2)、变换器阵列(3)和总控制器(4)，所述总输入滤波器(1)由三只滤波电感(L1～L3)和三只滤波电容(C1～C3)构成，三只滤波电感(L1～L3)分别串接在电网与降压变压器(2)的初级绕组之间，三只滤波电容(C1～C3)的一端相互连接，另一端分别与降压变压器(2)的初级绕组相连；所述降压变压器(2)具有3n个相同相位的带中线Yn接三相次级绕组，每3个次级绕组为一组，所述变换器阵列(3)由3n个变换器单元排成3列×n行的阵列结构构成，降压变压器(2)次级绕组的组分别与变换器阵列(3)中的行对应，每组中的三个次级绕组分别与每行中的三个变换器单元一一对应相连；变换器阵列(3)中，每一列变换器单元的功率输出端依次串联，形成一相交流电压输出，三列变换器单元输出采用Y接法形成三相交流电压输出，每个变换器单元分别通过信号电缆与总控制器(4)连接；所述变换器单元由分输入滤波器(5)、同步变压器(6)、功率开关阵列(7)和分控制器(8)构成，所述分输入滤波器(5)由三只滤波电感(L4～L6)和三只滤波电容(C4～C6)构成，三只滤波电感(L4～L6)分别串接在降压变压器(2)的次级绕组的三相火线与功率开关阵列(7)的输入端之间，三只滤波电容(C4～C6)的一端均与降压变压器(2)的次级绕组的中线相互连接，另一端分别与功率开关阵列(7)的输入端相连；所述同步变压器(6)的初级绕组与分输入滤波器(5)的输出端和功率开关阵列(7)的输入端相连，次级绕组与分控制器(8)的检测电路相连；所述功率开关阵列(7)由三只双向可控功率开关构成，三只双向可控功率开关的一端分别与分输入滤波器(5)的三只滤波电感输出端一一对应连接，另一端相互连接形成一个输出端(P1)，中线作为另一相输出端(P2)；所述分控制器(8)由检测电路、运算调制器、逻辑电路和隔离驱动保护电路组成，检测电路与同步变压器(6)的三相输出端相连，检测电路的输出通过信号线与运算调制器相连，运算调制器通过信号线与逻辑电路相连，隔离驱动保护电路与运算调制器和逻辑电路相连，并与功率开关阵列(7)相连。