混合并联型逆变器的控制策略研究.pdf

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1、ELECTRICDRIVE2016Vol.46No.2电气传动2016年第46卷第2期混合并联型逆变器的控制策略研究杨哲，于飞，魏永清（海军工程大学电气工程学院，湖北武汉430000）摘要：混合型逆变器由2个不同容量不同开关频率的逆变模块并联组成。以混合型逆变器供电的交流传动系统为对象，以降低电机电流的谐波畸变为目标，研究了系统的控制策略。在建立系统数学模型的基础上，基于异步电机的矢量控制理论及空间电压矢量脉宽调制原理，得到了同步坐标系下主从式矢量控制策略。最后通过建立一套混合型逆变器并联带电机的控制系统模型进行性能验证，仿真结果表明：电机定子侧电流THD<5%，和单个逆变

2、模块相比，大大降低了电机电流的谐波畸变。关键词：混合并联型逆变器；矢量控制；空间电压矢量脉宽调制；电流谐波畸变中图分类号：TM921文献标识码：AControlMethodofParallelHybridInvertersYANGZhe，YUFei，WEIYongqing（SchoolofElectricalEngineering，NavalUniversityofEngineeringy，Wuhan430000，Hubei，China）Abstract:Parallelhybridinverterisconsistedbytwoinvertermodulesofdiffe

3、rentcapacitiesanddifferentswitchingfrequencyinparallel.DescribedtheACdrivesystemwhichwassuppliedbythehybridinverter，andtriedtoreducetheharmonicdistortionofthemotorcurrent，andstudiedthestrategyofcontrolsystem.BasedontheestablishmentofthemathematicalmodelsystemandvectorcontroltheoryandSVPWMp

4、rinciple，obtainedthemaster-slavevectorcontrolstrategiesundersynchronouscoordinate.Finally，performancewasverifiedbyestablishingamotorcontrolsystemmodelsuppliedbyhybridparallelinverters.ThesimulationresultsshowthatTHDofstatorcurrentislessthan5%，andcomparingtoasingleinvertermodule，THDofmotorc

5、urrentisgreatlyreduced.Keywords:parallelhybridinverter；vectorcontrol；spacevectorpulsewidthmodulation；currentharmonicdistortion当前，在大容量特别是大电流的电机传动系统中要求开关器件能够承受较高的功率，通常采用GTO，SCRs等器件，但是大功率器件开关频率一般比较低，会导致系统产生大量谐波电流。如果采用IGBT，MOSFET等高开关频率器件，虽然图1混合型逆变器拓扑结构产生的谐波电流减小，但是受到了自身低功率的Fig.1Thehybridparalle

6、linverterstopologies限制而无法满足要求。针对此类情况，本文研究了一种混合型逆变器拓扑结构，如图1所示。参数的设置。其中主逆变器采用低开关频率器逆变器采用2套不同容量不同开关频率的件，提供电机工作需要的大部分功率，从逆变器逆变模块并联组成，主逆变模块和从逆变模块工作在高开关频率下，除了提供小部分负载电并联时的额定容量是灵活可变的，二者的容量流外，还可以对主逆变器产生的谐波进行动态搭配主要取决于主从逆变器所承担负载的电流跟踪补偿，使得进入电机的电压电流接近正弦分配比例、器件的开关频率比值及调制算法等波。可见，混合型逆变器是逆变器并联技术的基金项目：国家自然科

7、学基金项目（51307180）作者简介：杨哲（1989-），男，硕士，Email：yz85212831@126.com21电气传动2016年第46卷第2期杨哲，等：混合并联型逆变器的控制策略研究一种特殊形式，不仅可以实现容量灵活配置，提i=1(Ψ-Li)（4）rqrmsqLr高逆变器的输出功率，而且，通过先进的控制技利用式（1）、式（3）、式（4）消去ird，irq，Ψsd，术使得逆变器具有较低的总开关损耗和电压电Ψsq，得到流谐波畸变率。2在国内，以增加系统容量和冗余性为目的，u=σLdisd+Ri+RrLmi-