方晓春 钟志宏 杨中平 林 飞

(北京交通大学电气工程学院 北京 100044)

阻抗不匹配引起的逆变器-IPMSM系统直流侧振荡抑制方法对比

方晓春 钟志宏 杨中平 林 飞

(北京交通大学电气工程学院 北京 100044)

随着逆变器-内置式永磁同步电机(IPMSM)系统输出功率的增加，其输入阻抗与直流供电端LC滤波环节输出阻抗不再匹配，引发逆变器直流侧电压、电流振荡。针对IPMSM，推导了逆变器-电机系统采样双电流调节器控制时的输入导纳模型，用于系统稳定性分析。参考异步电机系统振荡抑制方法，根据IPMSM转矩公式，提出直轴电流补偿法和直轴电压补偿法两种振荡抑制办法。结合交轴电流补偿法、交轴电压补偿法思想，推导了分别加入四种振荡抑制方法后的逆变器-IPMSM系统输入阻抗，采用奈奎斯特判据，分析各振荡抑制方法的有效性。依据电机模型与控制系统模型，分析不同方法的优劣，提出电压补偿法优于电流补偿法、交轴补偿法优于直轴补偿法的观点。通过实验验证了各振荡抑制方法的有效性和交轴电压补偿法的优势。

内置式永磁同步电机 阻抗匹配 直流侧振荡 阻尼补偿 振荡抑制

0 引言

直流供电逆变器-电机传动系统在电机高性能闭环控制下，随着系统输出功率的增加，会出现逆变器直流侧电压、电流振荡的不稳定现象[1，2]。该不稳定现象是由于LC滤波环节输出阻抗与逆变器-电机系统输入阻抗的不匹配造成的。该类阻抗不匹配失稳现象可以通过改变LC滤波环节输出阻抗和逆变器-电机系统输入阻抗两个方面进行抑制。……