(1.湖南电气职业技术学院,湘潭411101;2.湖南工程学院 湘潭411101)

0 引 言

感应电机由于具有技术成熟、可靠性高、成本低、维护性好等优点,在变频驱动应用中得到了广泛使用[1-3]。而在低成本三相感应电机(以下简称IM)变频驱动应用中,例如空调系统和小功率变频器,通常采用二极管整流器作为前端直流源,因为不控整流器成本较低,可靠性高[4-6]。如图1所示,在这类传动系统中,直流侧通常使用较大电解电容器来平衡瞬时输入和输出功率差异,以及抑制电压尖峰[7-8]。但直流侧电解电容的使用将会显著增加系统体积重量,同时由于电容自身可靠性不高,加上其寄生电感可能导致的电压尖峰,将导致系统可靠性进一步降低。

图1 前端带二极管整流桥的感应电机驱动系统

为了提高系统可靠性,越来越多的文献报道了对电解电容器运行监控的研究[9-11]。其中离线监测技术由于需要额外的测量和电容模型的相关参数,导致了监测的复杂度,因此不利于工程实践[12]。而文献[13]提出的实时在线监测技术不能应用到如图1所示的主电路拓扑结构中。另一方面,也有越来越多的文献开展了对变频器控制技术的研究,以期尽量减少直流母线电容的容值,但这些研究绝大部分是基于前端为三相可控整流供电或单相整流桥供电的变频器,不适用于图1的系统[14-17]。而且这些研究方案都采用了传统的闭环电流解耦控制来调节电机的转矩和磁链,若直流电容进一步减小将仍然导致变频器输出功率波动。……