變頻驅(qū)動系統(tǒng)電機(jī)端共模電壓抑制方法的研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)和控制理論及相關(guān)學(xué)科的不斷發(fā)展，PWM變頻驅(qū)動系統(tǒng)憑借其高性能、高效率等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)和商業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，但由于 PWM調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用使得變頻調(diào)速對驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生許多負(fù)面效應(yīng)。這些負(fù)面效應(yīng)包括由共模電壓引發(fā)的電機(jī)軸承過早磨損、電機(jī)端過電壓破壞電機(jī)繞組絕緣以及電磁干擾等問題，而在 PWM調(diào)制策略下變頻器輸出的共模電壓給驅(qū)動系統(tǒng)所帶來的危害更加顯著。因此，對變頻驅(qū)動系統(tǒng)中的共模電壓采取有效的抑制方法，對系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行

2、具有重要意義。
　　本文以三相兩電平電壓源型變頻驅(qū)動系統(tǒng)為研究對象，介紹了共模電壓的研究現(xiàn)狀，對共模電壓的產(chǎn)生機(jī)理和頻譜特性進(jìn)行了理論分析，簡要闡述了現(xiàn)有的從傳輸導(dǎo)線上的抑制方法和從脈寬調(diào)制策略的抑制方法。
　　研究了傳統(tǒng)的電壓空間矢量脈寬調(diào)制策略SVPWM的原理，分析了逆變器采用該調(diào)制策略產(chǎn)生高幅值共模電壓是由于零矢量狀態(tài)產(chǎn)生的原因。為了有效抑制逆變器輸出共模電壓的幅值，采用一種優(yōu)化的無零矢量脈寬調(diào)制策略 AZPWM，該調(diào)

3、制策略利用兩個幅值相等、方向完全相反的基本電壓空間矢量作用相同的時間，以此來等效代替零矢量的作用。參考電壓矢量在兩個相鄰的扇區(qū)之間切換時，每次只有一相開關(guān)動作，降低了開關(guān)損耗。采用一種無需判斷三相相電流方向、適當(dāng)?shù)馗淖働WM波翻轉(zhuǎn)比較值的方法，消除了死區(qū)效應(yīng)造成的共模電壓尖峰。通過仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該調(diào)制策略能將逆變器輸出的共模電壓降低至直流母線電壓的六分之一。
　　本文最后采用一種改進(jìn)的無源濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)抑制電機(jī)端共模電壓，在變頻