㊀第５２卷２０１９年㊀第１期１月ＭＩＣＲＯＭＯＴＯＲＳＶｏｌ ５２.Ｎｏ １Ｊａｎ ２０１９
基于ＤＰＷＭＭＩＮ调制策略的感应电机驱动系统
陈红岩１ꎬ郭㊀强２ꎬ陈㊀佳１ꎬ黄㊀敏１
(１.国网常德供电公司ꎬ湖南常德４１５０００ꎻ２.重庆理工大学重庆市能源互联网工程技术研究中心ꎬ重庆４０００５４)摘㊀要：为了减小调制过程的开关动作次数与开关损耗ꎬ对７段式ＳＶＰＷＭ调制策略进行改进ꎬ采用ＤＰＷＭＭＩＮ调制策略实现对电压源型逆变器输出电压的精确调制ꎬ推导出ＤＰＷＭＭＩＮ调制策略的实现过程ꎮ同时在两相旋转坐标系下建立感应电机与逆变桥的数学模型ꎬ对定子电流控制器参数进行设计ꎮ仿真与实验结果表明ꎬ本文采用的ＤＰＷＭＭＩＮ调制方法能够实现对目标电压矢量的精确调制ꎬ控制系统具有良好的稳态与动态性能ꎬ说明本文采用的调制策略以及控制方法的可行性与正确性ꎮ
关键词：不连续最小脉宽调制ꎻ电压矢量ꎻ定子电流ꎻ电流控制器
中图分类号:ＴＰ２７３ꎻＴＭ３４６㊀㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号:１００１￣６８４８(２０１９)０１￣００５３￣０５ＩｎｄｕｃｔｏｒＭｏｔｏｒＤｒｉｖｅＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＤＰＷＭＭＩＮＭｏｄｕｌａｔｉｏｎＳｔｒａｔｅｇｙ
ＣＨＥＮＨｏｎｇｙａｎ１ꎬＧＵＯＱｉａｎｇ２ꎬＣＨＥＮＪｉａ１ꎬＨＵＡＮＧＭｉｎ１(１.ＳｔａｔｅＧｒｉｄＣｈａｎｇｄｅＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏｍｐａｎｙꎬＣｈａｎｇｄｅＨｕｎａｎ４１５０００ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＥｎｅｒｇｙＩｎｔｅｒｎｅｔ
ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇ(ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)ꎬＣｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００５４ꎬＣｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｓｗｉｔｃｈｉｎｇａｃｔｉｏｎｓａｎｄｓｗｉｔｃｈｉｎｇｌｏｓｓｅｓｉｎｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓꎬｔｈｅ７￣ｓｅｇｍｅｎｔＳＶＰＷＭｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄꎬＤＰＷＭＭＩＮｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙｗａｓａｄｏｐｔｅｄｔｏａｃｃｕｒａｔｅｌｙｍｏｄｕｌａｔｅｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅｆｏｒｖｏｌｔａｇｅｓｏｕｒｃｅｉｎｖｅｒｔｅｒꎬａｎｄｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｄｅｒｉｖｅｄ.Ｔｈｅｍａｔｈｍｏｄｅｌｏｆｉｎｄｕｃｔｏｒｍｏｔｏｒａｎｄｉｎｖｅｒｔｅｒｂｒｉｄｇｅｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｉｎｔｗｏｐｈａｓｅｒｏｔａｔｉｎｇｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｒａｍｅꎬｓｔａｔｏｒｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ.Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔ
ｈａｔｔｈｅｔａｒｇｅｔｖｏｌｔａｇｅｖｅｃｔｏｒＤＰＷＭＭＩＮｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙｃａｎｂｅａｃｃｕｒａｔｅｍｏｄｕｌａｔｅｄｂｙＤＰＷＭＭＩＮｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙａｄｏｐｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒꎬｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｈａｓｇｏｏｄｓｔｅａｄｙａｎｄｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅꎬｗｈｉｃｈｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｓｔｈｅｐｒｏ￣ｐｏｓｅｄｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄａｒｅｃｏｒｒｅｃｔａｎｄｆｅａｓｉｂｌｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＤＰＷＭＭＩＮꎻｖｏｌｔａｇｅｖｅｃｔｏｒꎻｓｔａｔｏｒｃｕｒｒｅｎｔꎻｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ收稿日期:２０１８０３２０ꎬ修回日期:２０１８０５１０
项目基金：重庆市教委科学技术研究项目(ＫＪ１６００９４４)
作者简介：陈红岩(１９８９)ꎬ硕士ꎬ研究方向为电机本体设计与驱动控制策略ꎮ
郭㊀强ꎬ博士ꎬ讲师ꎬ研究方向为大功率整流器ꎬ新型逆变器ꎬ汽车电子等ꎮ
陈㊀佳ꎬ硕士ꎬ研究方向为电力系统及其自动化ꎮ
黄㊀敏ꎬ硕士ꎬ工程师ꎬ研究方向为电力电子与电力传动ꎮ０㊀引㊀言
随着传统能源的减少与全球环境污染问题的日
益严重ꎬ发展纯电动汽车是解决环境与污染问题的
有效手段之一[１]ꎮ而由电池㊁电力电子装置以及电
动机构成的电驱动系统是电动汽车的核心动力来源ꎬ电驱动系统分为电压源型逆变器(ＶｏｌｔａｇｅＳｏｕｒｃｅＩｎ￣ｖｅｒｔｅｒꎬＶＳＩ)与电流源型逆变器(ＣｕｒｒｅｎｔＳｏｕｒｃｅＩｎｖｅｒｔ￣
ｅｒꎬＣＳＩ)[２]ꎬ其中ＶＳＩ可靠性高ꎬ调制策略简单ꎬ因
modulate此被广泛应用与研究ꎮ在当前的电驱动系统中ꎬＳＶＰＷＭ具有电压利用率高ꎬ数字实现简单等优点ꎬ也是应用最广泛的调制策略ꎬ该调制方法一共包括７段矢量序列ꎬ一个载波周期内每个开关管均会开关一次[３－４]ꎮ为了降低开关损耗ꎬ提高ＶＳＩ的逆变效率ꎬ近些年很多学者对不连续ＰＷＭ(ＤＰＷＭ)调制策略展开研究ꎬ其中文献[５]阐述了几种不连续ＰＷＭ调制策略的实现方法ꎬ并对几种调制策略的谐波进行比较分析ꎮ文献[６]提出基于开关损耗函数与死区效应的损耗分析方法ꎬ实现最小损耗不连续ＰＷＭ算法ꎮ文献[７]针对两个６０ʎ开关不动作区间超前输出电压３０ʎ的调制理论与实现方法展开研究ꎬ文献[８]研究了ＤＰＷＭ

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