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提高异步电机调速系统的可靠性和EMC性能的研究

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标签: 异步

异步

本文提出了一种应用于异步电机调速系统的基于三相四桥臂结构的逆变策略,它既改善了系统的EMC  性能又提高了其可靠性。在这个策略中,如果系统正常工作,第四桥臂可以平衡逆变器的输出电压,从而降低系统的共模电压。在这个过程中使用本文提出的状态交换策略不仅突破了以往SPWM  调制指数必须在0.66  以下的限定,避免了直流电压利用率低下的问题,而且优化了系统的差模输出,将总的谐波失真度降到最低。如果系统的一个逆变桥发生故障,第四桥臂可以作为冗余桥臂代替故障桥臂的工作。采用暂时开环控制可以是桥臂切换平稳,降低切换过程中出现的过冲电流。这样系统可以不间断地容错运行,整体的可靠性得到显著改善。该策略的有效性通过仿真和实验得到了证实。Abstract:This  paper  proposes  a  strategy  based  on  three-phase  four-leg  structure  that  can  improve  either  reliability  or  EMC  performance  in  speed  regulating  system  of  asynchronous  motor.  In  the  strategy,  if  the  system  is  working  orderly,  the  fourth  leg  functions  in  balancing  the  output  voltage  so  as  to  reduce  the  common  mode  (CM)  voltage  of  the  system.  During  this  process,  the  use  of  state  exchange  method  not  only  breaks  through  the  limitation  of  SPWM  modulation  index  to  avoid  the  extremely  low  utilization  ratio  of  direct  current  (DC)  voltage,  but  also  reduces  the  total  harmonic  distortion  factor  (THD)  of  the  output  voltage.  If  an  inverter  leg  of  system  is  in  failure,  the  fourth  leg  acts  as  the  redundant  leg  to  take  the  place  of  that  one.  The  transitory  open-loop  control  is  adopted  to  reduce  the  overshoot  current  and  to  switch  leg  smoothly.  Thus  the  system  can  run  uninterruptedly  in  the  fault  tolerant  operation  mode  and  the  holistic  reliability  can  be  improved  markedly.  The  effectiveness  of  the  strategy  is  proved  by  simulation  and  experiment  results.关键词:三相四桥臂,可靠性,共模电压,容错运行,策略Keyword:Three-phase  four-leg,  reliability,  common  mode  voltage,  fault  tolerant  operation,strategy

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