基于直接电流控制电机能量回馈器研究

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1、第44卷第5期电力电子技术Vo1．44．No．52010年5月PowerElectronicsMay，2010基于直接电流控制的电机能量回馈器研究宋小亮，蔚兰，陈国呈，朱伦胜(上海大学，上海200072)摘要：普通变频调速电机一般采用二极管整流桥整流，再生制动时电机发出的电能不能回馈到电网。为节约能源．研制了一台基于直接电流控制的外挂式18kw电机能量回馈器样机，给出其主电路拓扑结构及相应的控制方法该电机能量回馈器可实现单位功率因数回馈能量，并且直流母线电压可控。实验结果表明这种基于直接电流控制的电机能量回馈器具有

2、很好的动态性能和稳态性能关键词：电机；变频调速；能量回馈；单位功率因数；节能中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—1o0X(2Ol0)05—0049—03TheStudyofMotorEnergyFeedbackSystemBasedonDirectCurrentControlSONGXiao—liang，YULan，CHENGuo-cheng，ZHULun—sheng(ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China)Abstract：Ordinaryvariable

3、—frequentadjustable—speedmotorcannotfeedbacktheregenerationenergybecauseitusuallyutilizesuncontrollablerectifier．Forenergyconservation，a18kWmotorenergyfeedbackappliancebasedondirectcurrentcontrolisdesigned．Thismotorenergyfeedbackappliancecanconnectwithmotortra

4、nsducereasily，andthecircuittopolo—gYandcontrolstrategyofthemotorareprovided．ItrealizesunitypowerfactoroperationandinputDCvoltageadjustable．Thetestresultsilluminatethatthemotorenergyfeedbackappliancebasedondirectcurentcontrolhasgoodperformanceinbothstaticanddyn

5、amic．Keywords：motor；variable—frequenttadjustable—speed；energyfeedback；unitypowerfactor；energy—savingFoundationProject：SupportedbytheScientificResearchFoundationofShanghaiEducationCommittee(No．05AZ30)；TheScientificResearchFoundationforPost—doctorateofShanghaiMu

6、nicipalGovernment(05R214122)1引言能量回馈器能够以单位功率因数向电网回馈能量．变频调速电机普遍采用交／直／交变频器给电机采用直接电流控制策略使得该电机能量回馈器具有供电，一般情况下。其电网侧采用二极管整流桥整很好的动态性能和稳态性能，能够满足电机快速制流．电机侧采用可控功率器件组成的逆变器电路驱动时对能量回馈器快速性的要求。动电机。许多变频调速电机都工作在频繁起动的制2系统结构及控制原理动场合，电机不是一直工作在耗电状态，当变频调速2．1系统结构电机制动运行时，电机处于再生发电状态【1】

7、。由于其图1为电机能量回馈器主电路结构及其与变频电网侧采用二极管整流，再生制动时电机发出的电调速电机的连接方式电机能量回馈器主要由三相能无法回馈到电网．只能积蓄在直流母线电容上，但IGBT全桥、串联电感、滤波电容及一些外围电路组为防止直流母线电压过高，再生制动时电机发出的成。其三相输出端子与三相电网连接，输入端子和电电能必须通过制动电阻消耗掉．显然这是很不经济机变频器直流母线连接。电机能量回馈器直流母线的。特别是对一些工作在频繁起制动场合下的大功和电机变频器直流母线之间串联了一个二极管，用率电机．其再生制动时电机发

8、出的电能是相当可观于保证电能仅从变频器直流母线流向能量回馈器。的。如果能将这些再生的电能回馈给电网，对降低电机的整体能耗，节约能源是相当有意义的。电网根据变频调速电机再生制动时的运行特点及向电网馈送能量的要求．研制了一台基于直接电流控制的外挂式18kW电机能量回馈器样机。该电机的基金项目：上海市教委科研资助项目(05AZ30)；上海市博士后科研资助项目(05