改善低直流母线电容电机驱动系统稳定性方法
2018-06-01陈发毅钱振天姚文熙吕征宇
电源学报 2018年3期
关键词:系统
陈发毅,钱振天,姚文熙,吕征宇
(浙江大学电气工程学院,杭州 310027)
在AC-DC-AC电机驱动系统中,通常需要几百到几千微法的直流支撑电容用于保持直流环节电压稳定。由于电解电容单位体积的容值大,有高密度能量存储能力,因此被广泛用作直流支撑电容,然而,使用电解电容有几个固有的缺陷。首先,当前端使用不控整流时,交流电源电流Iin畸变严重,输入功率因数恶化;其次在接入时对电解电容充电,会出现很大的尖峰电流。为了解决这些问题,需要额外添加电路,例如功率因数矫正电路、输入滤波器和预充电电路等;再者,使用电解电容在可靠性上有致命的缺点[1]。因此国内外许多学者开始研究使用小容量薄膜电容作为直流支撑电容[2-8],这种系统被称作低直流母线电容电机驱动系统SDCDS(small DC-link capacitance drive system)。使用薄膜电容代替电解电容,可以消除电解电容带来的诸多弊端。但此时整流和逆变两个环节的电气量就被耦合到一起,从而引发一系列新的问题。其中,逆变器的直流环节电压波动会加大,可能会不稳定,尤其是在满载情况下。当逆变器为恒功率负载CPL(constant power load)时,这个问题变得更加严重。
在前端为三相不控整流的SDCDS中,解决系统的不稳定性问题最简单的办法是无源阻尼法。文献[9]综述了在直流母线上增加无源阻尼电路的几种方法,文献[10]则对其中一种阻尼方法进行了具体分析和优化。
然而无源阻尼有如下缺点:①需要额外硬件电路,增加了系统体积和成本;②不同系统,电路选择不同。……
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