特種電機(jī)三相四橋臂逆變器的控制探討范文

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摘要:高速電機(jī)在分布式發(fā)電等領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛，因此對(duì)其功率變換技術(shù)提出了較高的要求。本文對(duì)特種電機(jī)中的高速發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)逆變器進(jìn)行了探討，通過(guò)對(duì)三相四橋臂逆變器的仿真，驗(yàn)證了所采用三維空間矢量調(diào)制方式的有效性。

關(guān)鍵詞:三相四橋臂;逆變器;不平衡負(fù)載;特種電機(jī)

隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，學(xué)者們對(duì)三相四橋臂逆變器的研究也越來(lái)越深入。通常電機(jī)傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電路為三相三橋臂式的結(jié)構(gòu)，如果發(fā)生單相故障，那么控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行就會(huì)受到很大影響。在三橋臂逆變器上增加一個(gè)橋臂即可構(gòu)成三相四橋臂逆變器，這種結(jié)構(gòu)能夠在承受不平衡負(fù)載的條件下仍有較好的正弦電壓和電流輸出，特別適合應(yīng)用在對(duì)系統(tǒng)可靠性要求較高的場(chǎng)合，如高速發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制領(lǐng)域。

1三相逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

當(dāng)在三相不平衡負(fù)載情況下工作時(shí)，三橋臂逆變器輸出的三相電壓是不對(duì)稱的。［1］

2三相四橋臂逆變器的三維空間矢量調(diào)制及仿真

通常對(duì)于三相三橋臂逆變器采用二維空間矢量調(diào)制方式，該調(diào)制方式可控制三個(gè)橋臂，不能直接用于控制四橋臂逆變器。對(duì)于三相三橋臂逆變器，通過(guò)把三相靜止坐標(biāo)系變換為兩相靜止坐標(biāo)系，可使其空間矢量軌跡在二維空間內(nèi)。當(dāng)帶平衡負(fù)載時(shí)，能夠輸出三相對(duì)稱的電壓。對(duì)于三相四橋臂逆變器而言，因?yàn)閹Р黄胶庳?fù)載，故其空間矢量軌跡在三維空間內(nèi)。可用靜止的電壓矢量來(lái)擬合三維空間矢量的軌跡，得到四個(gè)橋臂開(kāi)關(guān)器件的觸發(fā)信號(hào)，進(jìn)而控制逆變器輸出三相對(duì)稱的電壓。三相靜止坐標(biāo)系abc通過(guò)式(1)變換為三維空間坐標(biāo)系αβγ。

3結(jié)語(yǔ)

三相四橋臂逆變器以電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電壓利用率高等優(yōu)勢(shì)越來(lái)越受到關(guān)注。通過(guò)研究表明，三相四橋臂逆變器采用三維空間矢量調(diào)制。不論負(fù)載是否平衡，都能輸出三相對(duì)稱電壓。即使在系統(tǒng)受外界干擾的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定輸出，有利地促進(jìn)了高速發(fā)電機(jī)的廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn):

［1］張曉勇，王軍，李川．基于三維空間矢量中γ分量控制的三相四橋臂逆變器［J］．電力自動(dòng)化設(shè)備，2010，30(12):70-87．

［2］趙振民，張寧，宋海明．三相四橋臂逆變器的設(shè)計(jì)與控制［J］．黑龍江科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，25(2):219-223.

作者：崔紅 單位：遼寧省交通高等?？茖W(xué)校