低开关频率下的电机驱动策略研究文献综述
2020-05-17 21:42:46
.文献综述 一.课题研究背景及意义 基于大功率开关器件(IGBT和IGCT)的中高功率逆变器已在金属轧制、矿 井提升、船舶推进、机车牵引等领域得到广泛应用。
然而,随着功率以及电压 的增大,功率器件的开关损耗随之加大,对于上兆瓦级逆变器使用的IGBT或者 IGCT,其开关频率一般都要小于1kHz,才能保证功率器件的寿命以及开关损耗 都在允许范围内。
为了提高逆变器的输出功率,不得不尽量降低逆变器的开关 频率。
但这样会造成脉宽调制(PWM)环节输出谐波增加、电流畸变率增大,影 响系统控制性能。
大容量变频器低开关频率的高性能控制,涉及采用适合的电 机控制策略,使得在低开关频率下获得较小谐波畸变的同时,又能使系统具有 快速响应能力,是交流电机中压大功率传动高性能控制方面的一个难题。
随着电力电子技术的不断发展,人们对交流调速系统的性能要求越来越高, 矢量控制与直接直接转矩控制是主流的两种控制方式。
矢量控制调速范围宽, 动态性能好,但是受电机参数变化影响较大,直接转矩控制正好能弥补矢量控 制这点不足,且控制结构简单,能实现更快速的转矩响应,这使得它更适合于 牵引等大功率应用场合。
同时,大功率应用中开关频率普遍较低,这就促进了 在低开关频率下对直接转矩控制的研究。
本课题以此为背景,研究逆变器低开 关频率下其对电机驱动性能的影响,这里选取直接转矩控制策略为研究对象, 研究其在低开关频率下对电机驱动性能的影响。
二.国内外现状 直接转矩控制(简称DTC)问世于1985年,德国教授M.Depenbrock提出了 定子磁链为六边形的直接自控制方案,特别适合用于大功率电力牵引驱动器; 1986年,日本Takahashi等人也提出了定子磁链为圆形的直接转矩控制。