一种分步式双级矩阵变换器停机保护控制方法

摘要

本发明公开了一种分步式双级矩阵变换器停机保护控制方法。该方法改变了以往双级式矩阵变换器在发生过压、过流故障时，直接关断所有开关管，并通过箝位保护电路为逆变级负载电流提供续流通道的做法；而是采用一种分步式的控制方法，在检测到过压、过流故障后，根据故障发生瞬间的变换器开关状态，选择适当的方式，逐步关断主功率电路的所有开关管，其停机过程的每一步均为逆变级负载电流提供有效的续流通道。这种方法原理简单，易于实现，既能实现安全的停机保护，又可免除额外的箝位电路等装置，降低双级矩阵变换器系统的硬件成本。

主权项

一种分步式双级矩阵变换器停机保护控制方法，其特征在于，控制器在接收到过压、过流故障信号时，对当前时刻变换器的开关状态进行如下判断：若逆变级处于开通状态的上管数量少于或等于处于开通状态的下管数量，则采用关断逆变级桥臂上管、开通逆变级桥臂下管的续流方式实现停机保护；若逆变级处于开通状态的上管数量多于处于开通状态的下管数量，则采用关断逆变级桥臂下管、开通逆变级桥臂上管的续流方式实现停机保护；所述关断逆变级桥臂上管、开通逆变级桥臂下管的续流方式，其具体过程如下：步骤一：在t₀ 时刻关断处于开通状态的逆变级桥臂上管，保持整流级开关状态不变，并在Δt₁ 时间内维持该状态，直至t₁ 时刻；其中，t₀为控制器接收到过压、过流故障信号的时刻，t₁为开通处于关断状态的逆变级桥臂下管的时刻，Δt₁=t₁‑t₀，且Δt₁大于开关管的关断延迟时间；步骤二：在t₁时刻开通处于关断状态的逆变级桥臂下管，保持整流级开关状态不变，并在Δt₂时间内维持该状态，直至t₂时刻；其中，t₂为关断整流级的所有开关管的时刻，Δt₂=t₂‑t₁，且Δt₂大于开关管的开通延迟时间；步骤三：在t₂时刻关断整流级的所有开关管，维持该状态至逆变级电流衰减为零的t₃时刻；步骤四：在t₃时刻关断逆变级所有桥臂的下管。