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基于锁相环改进SVPWM同步调制技术的研究

2021-09-14单宝钰尹国龙高宏洋刘金晶

微特电机 2021年9期

单宝钰,尹国龙,高宏洋,刘金晶

(中国中车大连电力牵引研发中心有限公司,大连 116022)

0 引 言

永磁同步电机(以下简称PMSM)转子结构由永磁体替代了异步电机的励磁绕组的结构,降低了高速运行时转子发热的问题,并且PMSM具有体积小、效率高、低速转矩大等优势,渐渐地被应用在需要高速运行、负载变化大的领域。由于PMSM相比异步电机极数多,当大功率运行时,受功率开关器件温升限制,需要降低开关频率,因此高速区运行采用波形对称的SVPWM同步调制控制策略。但是,传统SVPWM同步调制策略随着载波比减小,输出谐波含量高,无法平滑切换到方波运行,逆变器开关损耗大,导致逆变器发热严重。

文献[1]介绍了多模式SVPWM同步调制原理和采样方式,与传统SVPWM异步调制进行了比较,验证了方法的合理性和可行性,但该方法调制波为传统SVPWM调制波形,全速度范围运行时存在模式间切换,且最终只能切换到9分频运行,实际PWM脉冲数为9,谐波含量高,逆变器开关损耗大。

文献[2]采用了多模式调制方法,即SVPWM异步调制—SVPWM同步调制—特定谐波消除PWM—方波调制,实验验证了方法的可行性。虽然文中简化了数学模型和切换方式,但还是存在多模式之间切换时的波形不连续问题,实验采用电机功率较小,切换过流等问题并未体现,在实际工程应用中电机功率较大,外部供电因素干扰使切换过流问题更加明显。

文献[3]采用方法虽也为同步调制方式,但存在多模式转换,无法实时调节,实际工程化应用时存在动态响应不高,容易引起切换过流的问题。……

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