周 亮，苏和鹏，韩金洋

(1.海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室，湖北 武汉 430033；2.92730部队82分队，海南 三亚 572016)

1 引言

在大功率电力牵引驱动系统中，为降低开关损耗，提高输出功率，逆变器需要工作在几百赫兹以内的低开关频率。为改善低开关频率下驱动电机的谐波畸变，逆变器通常采用同步优化脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)[1-3]。电力牵引系统的基本要求是满足列车较宽的运行范围，为了保证牵引电机在全速度范围内的平稳运行，除了常规异步调制[4，5]外，还需要引入优化PWM的多模式分段调制策略[6-9]。

不同调制模式之间的过渡阶段，调制方式的切换难以保证状态连续，容易引起电流振荡，造成系统不稳定。因此不同模式之间的平滑切换是工程应用中需要解决的实际问题。目前应用较多的切换策略主要有两种：一是基于工程考虑分析选择冲击最小的切换点进行切换；二是基于定子磁链偏差消除的控制切换策略。

基于工程考虑，文献[10]通过推导谐波电流与电压基波相位之间的关系，总结得到对过渡过程影响最小的切换时刻，但并未揭示机理。文献[11]基于基波连续的原则对中间60°调制的切换策略进行研究，但无法选择最优切换点。确定切换点后，切换动作在三相同时进行，可以充分简化牵引电机的切换算法，但切换时三相之间存在耦合，切换原则缺乏理论依据[12]。分析电流冲击的产生原理，可以对切换控制策略提供理论依据。文献[13]从电路原理的角度，解释了电流和转矩在暂态响应过程中发生冲击的机理，并证明了三相独立切换算法的合理性，但对于切换条件的判断没有形成一个通用简单的方法。……