电机软开关逆变控制系统的设计与实现*
2011-02-27杨迎化谢顺依高洪林王新华
杨迎化 谢顺依 高洪林 王新华 陈 晔
(海军工程大学兵器工程系1) 武汉 430033) (海军潜艇学院导弹兵器系2) 青岛 266071) (海军航空工程学院青岛分院3) 青岛 266041)
电力电子装置正在向高频化的方向发展,高频化为脉宽调制(pulse width modulation,PWM)变频调速带来了更大的发展空间.然而,常规的PWM逆变器,其功率开关管在硬开关(hard switching)条件下切换,即在电压不为零时导通,或在电流不为零时关断,处于强迫开关过程.硬开关条件下开关管开关频率的提高带来了一系列新问题:开关损耗与器件损坏问题、感性关断问题、容性开通问题、二极管反向恢复问题、电磁干扰(electromagnetic interference,EMI).克服以上缺陷的有效方法就是采用谐振软开关(soft switching,SS)技术.所谓“软开关”,通常是指零电压开关(zero voltage switching,ZVS)和零电流开关(zero current switching,ZCS)或近似零电压开关与零电流开关[1].软开关逆变电路(DC-AC)自1986年提出以来,受到了国际传动界的广泛关注,它与传统的硬开关逆变电路相比,有着许多明显的优势,但目前还远未达到成熟的程度,实际中未能像DC-DC PWM变换器那样得到广泛应用.各国的专家学者们目前在这一研究领域正在作着不懈的努力.人们公认,此种类型的逆变器将是下一代逆变器的发展主流.
本文将一种新型的直流环节并联谐振软开关逆变器(parallel resonant DC link inverter,PRDCLI)应用于基于CAN通信的交流电机调速系统中.它可以使逆变器输入侧的直流电压在任何需要的时刻回落到零,并可以保持一段所需的时间,还可以将软开关谐振技术和SVPWM[2-3]技术协调起来.由于开关频率的提高,软开关逆……