混合级联型多电平逆变器共模电压优化方法
2021-10-29余亚东李杰王乐薛亚许
电气传动 2021年20期
余亚东,李杰 ,王乐,薛亚许
(1.平顶山学院电气与机械工程学院,河南 平顶山 467000;2.深圳市禾望电气股份有限公司,广东 深圳 518055)
目前混合级联型多电平逆变器结构以全桥拓扑为主要结构,因其输出谐波小、易于控制等优点获得了工业界的青睐。但是全桥拓扑结构在以电机作为负载时,频率越高,在负载端产生的共模电压就越高,这一现象势必会造成电动机的过电压,进而加速轴承绕组的老化[1]。同时共模电压通过在PWM调制逆变器调制的电机内部与寄生电容形成回路产生漏电流,这将引起电机保护装置的误动作。同时,当共模电压对电机调速系统中的耦合电容等容性元件进行激励时,这也会引起危害性的共模漏电流,其可通过调速系统中的导电元件流回电网系统中,进而产生电磁干扰EMI,影响大电网上挂接设备的顺利运行。由此可知,共模电压的存在降低了整个系统的可靠性,实际损失不可估量。为了有效减小共模电压对电力设备的影响,对共模电压研究是必要的。
为了改善共模电压对系统带来的不利影响,文献[2]提出了使用无源滤波器的方法来抑制共模电压,该方法可以有效地抑制过电压的幅值,但是系统频率改变时,该方法对逆变器的谐波的限制能力较弱[3]。因此又有学者提出了使用有源滤波器的方法来完全消除共模电压[4−7]。这些方法虽然在抑制共模电压方面有一定的作用,但硬件成本较高。若采取一些相关的方法在控制算法上进行创新,则可以在不增加硬件的基础上,实现对共模电压的抑制或消除,将是相对比较好的办法。……
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