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公开(公告)号：CN111934558B
公开(公告)日：2024-12-17
申请号：CN202010810648.0
申请日：2020-08-13
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明提供一种无变压器隔离的中高压变频调速系统电路及控制方法，属于中高压变频调速技术及其控制技术实现方案，该方案取消了传统中高压变频器使用的工频变压器和基于无工频变压器级联式多电平变换器的新一代中高压变频器中的高频隔离DC/DC变换环节，方案中每一相级联整流器构成一对公共的中高压直流母线，可以与二极管箝位型或电容箝位型逆变电路直接相连；并且变频器本身不需要电气隔离，通过使用交流电机的三相定子绕组实现三相逆变器之间的电气隔离，极大减小了变频器的体积、重量，大大降低了中高压变频器的系统结构与控制复杂度，以及运行过程损耗和硬件成本，同时也极大提高了系统可靠性和整体效率，特别适用于中高压大功率变频调速领域。
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公开(公告)号：CN118589823B
公开(公告)日：2024-12-03
申请号：CN202410628261.1
申请日：2024-05-21
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种单向能流直联式中高压变频器共模电压抑制方法，涉及单向能流直联式三电平中高压变频器，包括整流级控制方法，基于零共模电压调制的中点电位平衡方法，整流级零共模电压调制方法，逆变级零共模电压调制方法四部分，旨在解决无变压器隔离型电机驱动系统中共模电压大，导致电机寿命缩短的问题。与现有技术相比，本发明的显著优点是：在中点电位平衡控制的基础上将整个系统的共模电压抑制为零，同时对整流级和逆变级的多电平电压THD影响较小，既抑制了共模电压，又将共模电压抑制对系统性能的影响降到了最低。
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公开(公告)号：CN112688576B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202110033523.6
申请日：2021-01-12
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明具有公共高压直流母线的五电平整流器及控制策略，属于AC/DC变换技术及其控制技术。该变换器提供了多种主功率电路，用于构成一对公共高压直流母线，极大降低了功率开关管的电压应力，克服了传统整流器由于功率开关管电压应力限制而不能产生高直流母线电压的缺点。本发明提供的整流器及控制策略相比于传统整流器，可以实现整流器输出侧的升压和降压，在较宽的电源电压变化范围内也能保证正常工作，并且不需要使用庞大，笨重，接线复杂的工频移相变压器的隔离，极大简化了主功率电路拓扑，减少了全控器件的数量，提高了系统的工作效率，体积小，重量轻，控制简单，在中高压直流输电、大功率的中高压变频调速等领域具有重要的应用价值。
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公开(公告)号：CN112910281B
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202110265048.5
申请日：2021-03-09
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明具有公共直流母线的无桥多电平整流器及控制策略，属于AC/DC变换技术及其控制技术。该变换器提供了多种主功率电路，每种主功率电路都由可以拓展的模块单元组成，用于构成一对公共高压直流母线，克服了由于功率开关管电压应力限制而不能产生高直流母线电压的缺点。本发明提供的整流器及其控制策略，大大降低了所需使用有源功率开关管的数量，大大降低了此类变换器的成本以及控制的复杂度，在获得多电平电压输出的基础上，可方便的实现飞跨电容电压的平衡控制，可灵活的实现任意电平数的扩展。在中高压直流输电、大功率的中高压变频调速等领域具有重要的应用价值。
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公开(公告)号：CN119834637A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202510020696.2
申请日：2025-01-07
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种简化的单向能流五电平变频器电容电压平衡控制策略，涉及单向能流直联式五电平中高压变频器，包括逆变级不平衡度计算，直流侧电压计算，整流级控制策略，整流级调制方法，逆变级调制方法五部分，旨在解决五电平变频器直流侧电容电压平衡控制困难，输出电压波形质量差的问题。与现有技术相比，本发明的显著优点是：本发明首先通过改进逆变级调制方法降低逆变器工作时对直流侧电容电压产生的不平衡度，进一步通过整流级控制实现直流侧电容电压平衡控制，既实现了直流侧电容电压平衡控制，又保证了逆变级输出电压波形质量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114977859A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210745487.0
申请日：2022-06-27
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种三相N模块级联式单向能流多电平变频器及控制方法，该变频器不需要任何隔离变压器，每相由N个相同结构的单向能流M电平单相变频器级联构成，N大于等于2，M大于等于2，总电平数为(N*M‑1)电平，所述三相N模块级联式单向能流多电平变频器交流输入侧采用星形连接，逆变输出侧采用开绕组连接方式；所述单向能流M电平变频器整流级由二极管整流桥和飞跨电容型M电平Boost变换器组成，所述单向能流M电平变频器逆变级由二极管箝位型M电平逆变器组成。本发明控制方法包括：整流级采用载波移相的方法实现多电平整流级的控制，逆变级通过载波层叠的调制方法产生每个全控型器件的PWM脉冲信号。
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公开(公告)号：CN112688576A
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202110033523.6
申请日：2021-01-12
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明具有公共高压直流母线的五电平整流器及控制策略，属于AC/DC变换技术及其控制技术。该变换器提供了多种主功率电路，用于构成一对公共高压直流母线，极大降低了功率开关管的电压应力，克服了传统整流器由于功率开关管电压应力限制而不能产生高直流母线电压的缺点。本发明提供的整流器及控制策略相比于传统整流器，可以实现整流器输出侧的升压和降压，在较宽的电源电压变化范围内也能保证正常工作，并且不需要使用庞大，笨重，接线复杂的工频移相变压器的隔离，极大简化了主功率电路拓扑，减少了全控器件的数量，提高了系统的工作效率，体积小，重量轻，控制简单，在中高压直流输电、大功率的中高压变频调速等领域具有重要的应用价值。
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公开(公告)号：CN118842293B
公开(公告)日：2025-02-07
申请号：CN202410781755.3
申请日：2024-06-18
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: H02M1/14
Abstract: 本发明公开了一种单向能流三单相Y接整流器直流侧纹波电压抑制方法。包括：三单相整流器调制波电压信号获取方法，输入电流过零点畸变区间三单相整流器调制波电压信号的过零畸变补偿信号构造方法，由三倍数次谐波组合构成的三单相整流器调制波电压信号的谐波补偿信号构造方法，三单相整流器调制波电压信号的谐波补偿信号中各次谐波幅值的确定方法，输入电流过零点畸变区间三单相整流器调制波电压信号的谐波补偿信号的处理方法等五个部分。与现有控制方法相比较，本发明的显著优点是：不需要增加直流侧滤波电容，仅通过优化的谐波注入，即可在不影响输入电流波形质量以及不影响系统稳定性的前提下有效减小直流侧电压二次纹波波动幅值。提出的方法算法简单，实施方便。
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公开(公告)号：CN118589823A
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202410628261.1
申请日：2024-05-21
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种单向能流直联式中高压变频器共模电压抑制方法，涉及单向能流直联式三电平中高压变频器，包括整流级控制方法，基于零共模电压调制的中点电位平衡方法，整流级零共模电压调制方法，逆变级零共模电压调制方法四部分，旨在解决无变压器隔离型电机驱动系统中共模电压大，导致电机寿命缩短的问题。与现有技术相比，本发明的显著优点是：在中点电位平衡控制的基础上将整个系统的共模电压抑制为零，同时对整流级和逆变级的多电平电压THD影响较小，既抑制了共模电压，又将共模电压抑制对系统性能的影响降到了最低。
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公开(公告)号：CN118842293A
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202410781755.3
申请日：2024-06-18
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: H02M1/14
Abstract: 本发明公开了一种单向能流三单相Y接整流器直流侧纹波电压抑制方法。包括：三单相整流器调制波电压信号获取方法，输入电流过零点畸变区间三单相整流器调制波电压信号的过零畸变补偿信号构造方法，由三倍数次谐波组合构成的三单相整流器调制波电压信号的谐波补偿信号构造方法，三单相整流器调制波电压信号的谐波补偿信号中各次谐波幅值的确定方法，输入电流过零点畸变区间三单相整流器调制波电压信号的谐波补偿信号的处理方法等五个部分。与现有控制方法相比较，本发明的显著优点是：不需要增加直流侧滤波电容，仅通过优化的谐波注入，即可在不影响输入电流波形质量以及不影响系统稳定性的前提下有效减小直流侧电压二次纹波波动幅值。提出的方法算法简单，实施方便。
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