共模电压比较为变频器输出线电压相关参数的比较:采用三电平技术使变频器输出的总谐波含量mo大大减小,但采用消除共模电压的三电平使三电平技术的这一优势不存在,原因是变频器中的零序分量不存在。同时对线电压的基波幅值和有效值均降低幅度较大,影响电动机驱动系统的运行。
两电平传统三电平降低三电平消除三电平□基波幅值度有效值□线电压比较0给出了不同控制策略对电动机起动性能的影响。图中1,2,3分别代表控制策略为两电平、传统三电平和降低共模电压的三电平SPWM作用下电动机的转速和转矩;图中4代表消除共模电压的三电平SPWM作用下电动机的转速和转矩。可见,不同控制策略对电动机的转速和转矩的影响不同,前3种波形几乎重合,对电动机性能的影响近似相同;消除共模电压的三电平SPWM策略对电动机的转速上升时间的影响最大,延迟近0.1s,且起动过程中电动机转矩降低,则增大了电动机的过渡过程时间,其原因是消除共模电压的三电平技术使变频器输出的差模电压降低幅度最大。
0几种SPWM控制方法下电动机起动性能比较综上,几种SPWM方法中,三电平技术在降低共模电压方面的优势很明显:①三电平技术在低压系统中应用主要就是降低共模电压对变频器驱动感应电动机系统中的负面效应;②尽管消除共模电压的三电平技术抑制共模电压的效果最佳,但由于这种方法对变频器输出的差模电压影响最大,从幅值到总谐波含量THD都不尽如人意,因此在实际应用中,这种方法是不宜采用的;③而降低共模电压的三电平技术综合性能是最佳的,因此这种方法在实际应用中是可行的。
4结论研究了三电平变频器驱动感应电动机系统中降低变频器输出共模电压的方法。首先分析了传统的三电平技术,指出三电平变频器也产生共模电压。但其产生的共模电压要比两电平技术产生的共模电压小,即多电平技术有利于降低共模电压的负面效应。并以SPWM技术为例分析了三电平技术中共模电压的产生原因。据这个原因提出了降低共模电压和消除共模电压的方法。利用仿真手段验证了所提方法的有效性,对各种方法进行了比较,其结论是在不影响电动机运行性能的条件下本文所提出的降低共模电压SPWM是比较理想的手段。
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