【摘 要】
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永磁同步电机由于具有效率高,功率密度大,调速范围大等优点,在现代工业中应用广泛,而目前的PMSM驱动装置主电路通常采用硅器件,但由于其性能达到物理极限,采用宽禁带半导体器件例如碳化硅,将是未来的趋势。SiC MOSFET由于耐压高,开关特性理想,可取代Si IGBT从而提高变换器的效率。采用硅器件的PWM变换器通常不带输出滤波器,但对于开关速度很快的SiC MOSFET来说,电压反射现象可发生在很
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永磁同步电机由于具有效率高,功率密度大,调速范围大等优点,在现代工业中应用广泛,而目前的PMSM驱动装置主电路通常采用硅器件,但由于其性能达到物理极限,采用宽禁带半导体器件例如碳化硅,将是未来的趋势。SiC MOSFET由于耐压高,开关特性理想,可取代Si IGBT从而提高变换器的效率。采用硅器件的PWM变换器通常不带输出滤波器,但对于开关速度很快的SiC MOSFET来说,电压反射现象可发生在很短的传输线,反射波导致的过电压问题严重威胁电机的绝缘安全。考虑到这一问题,本文选择在SiC MOSFET变换器输出装设LC滤波器,这样可以滤除输出电压中的高频开关次电压谐波,使输出电压波形正弦,然而电容支路的存在导致了逆变器侧电流和电机侧电流不一致,这会对PMSM的矢量控制效果产生不利影响。为了实现在带输出LC滤波条件下对电机侧电流的准确控制,本文研究一种逆变器侧电流反馈（ICF）加基波电容电流补偿的控制方法,其中电容电流基波分量的提取采用了基于二阶广义积分器（SOGI）的电容电压微分算法,只需采样电容电压,节省了系统成本。对于PMSM矢量控制系统,输出LC结构与电机定子电感构成LCL结构,这对电流调节器的参数设计提出了稳定性的要求,本文通过对系统的稳定性分析,给出了调节器参数设计的要求,并通过仿真验证了分析结论。最后通过实验结果,验证了过电压问题的严重程度和带LC滤波的变换器控制策略的有效性。
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