Quasi-Z源逆變器的混合調(diào)制控制及其在永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、永磁同步電機(jī)具有效率高、體積小和功率因數(shù)高等特點(diǎn)，而且隨著稀土永磁材料、電力電子技術(shù)、永磁電機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)和微處理技術(shù)等的不斷發(fā)展，永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用也越來越廣泛。近年Quasi-Z源逆變器受到廣泛研究，主要采用SPWM調(diào)制方法。但是，傳統(tǒng)SPWM調(diào)制下的Quasi-Z源逆變器所需的電感、電容很大，而且降低了系統(tǒng)的效率。為此，本文研究一種混合調(diào)制方法，將Quasi-Z源逆變器應(yīng)用于永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中，以改善系統(tǒng)的效率，降低電

2、感和電容值。
　　混合調(diào)制方法相對于傳統(tǒng)SPWM調(diào)制方法的優(yōu)勢在于:混合調(diào)制方法可以降低系統(tǒng)的開關(guān)次數(shù)和開關(guān)損耗，從而提高系統(tǒng)的效率。采用傳統(tǒng)SPWM調(diào)制方法時，逆變器中至少有三個開關(guān)器件在零矢量階段插入直通矢量，導(dǎo)致插入直通矢量的開關(guān)管的開關(guān)頻率增加，系統(tǒng)的開關(guān)損耗增加。但是，混合調(diào)制下Quasi-Z源逆變器工作時，在每個控制扇區(qū)內(nèi)，只有一個橋臂的開關(guān)管進(jìn)行開關(guān)動作，其余橋臂的四個開關(guān)管保持特定的狀態(tài)。此外，混合調(diào)制方法還可以減

3、小Z源網(wǎng)絡(luò)的電容和電感值，使得系統(tǒng)的體積和重量減小，具有更強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。傳統(tǒng)SPWM調(diào)制方法為抑制六倍頻的電壓和電流諧波，增大Z源網(wǎng)絡(luò)的電容和電感值來保證輸出質(zhì)量。但在采用混合調(diào)制方法時，允許直流母線側(cè)有六倍頻的脈動，降低了Z源網(wǎng)絡(luò)無源元件的數(shù)值。因此，混合調(diào)制控制的Quasi-Z源逆變器在永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中不僅解決了上述傳統(tǒng)SPWM調(diào)制方法出現(xiàn)的問題，還帶來了諸多優(yōu)勢。
　　本文首先介紹了傳統(tǒng)SPWM調(diào)制方法及其存在的問題，在

4、此基礎(chǔ)上提出和分析了混合調(diào)制方法，并通過仿真驗(yàn)證了混合調(diào)制方法在各種負(fù)載條件下Quasi-Z源逆變器的工作性能。其次，通過與傳統(tǒng)SPWM調(diào)制下Z網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的對比，驗(yàn)證了混合調(diào)制方法下Quasi-Z源逆變器有更低的Z網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。通過兩種調(diào)制方法下電機(jī)空載和電機(jī)四象限運(yùn)行的仿真對比結(jié)果，驗(yàn)證了混合調(diào)制下的永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)有與傳統(tǒng)SPWM調(diào)制方法同樣良好的性能，且混合調(diào)制具有更低的Z網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。再次，對采用混合調(diào)制方法和傳統(tǒng)SPWM調(diào)制方法的Q