高压大功率多电平变频器矢量控制探究.pdfVIP

高压大功率多电平变频器矢量控制研究 清华大学 李明才 李永东 摘要:文章在独立直流电派多级串联高压变频器产品的基础上.阐述了无速度传感路控制实现的一些环节和一些其它改 进性能的方法. 关住词二感应电机 多电平逆变器 无速度传感器控制 矢量控制 VectorControlwithHi-voltageHi-powerMulti-LevelInverter LiMingcai LiYongdong earstherealizationofsensorlessvectorconrtolwiththemulti-levelinverterandmethodsof wootnct:[ms paperpres improvingthisconrtolsystem Kbywords:InductionMotor Multi-LevelInverter SensorlessConrtol VectorControl 1引言 国内生产的这类变频器多处在开环 VVVF 大功率的传动多采用高压交流电机，单机容 (变压变频控制)的阶段，这种开环的控制策 量从几百千瓦到几千千瓦。这些大容量电机直接 略在动态性能上不及矢量控制等闭环控制方 接电网运行会浪费大量的能源，对于这种场合采 法，对于实现电机控制的智能化有很大局限。 用变频调速节能首当其冲。我国大量存在着6千 本文在国内开发的独立直流电源多级串联 伏和 1万伏的高压大容量的异步电机，由于目前 高压变频器产品基础上，阐述了无速度传感器 半导体开关器件耐压的限制，对于这种电压等级 控制策略实现的一些环节和一些其它改进性能 的变频器，独立直流电源多级串联型的结构 (图 的方法。内容包括:磁链观测和速度辨识方案、 1)仍具有很大的优势，另外这种结构的变频器 电机参数 自检测、电压检测抗混迭滤波及滤波 还有维护简单、输入功率因数高、输入输出谐波 校正技术 、串级多电平逆变器的死区补偿、回 低等优点。Pl 馈功率控制的制动方案、断电再启动和旋转启 动功能等。 2 多电平变频器无速度传感器控制 实现方案 2.1 磁链观测和速度辨识方案 本文无速度传感器控制系统的磁链观测采用 了一种带补偿的积分方法2[1，如图2所示。这种 磁链观测方法在参数准确的情况下可以做到无幅 值相位误差，而且在实际应用中不存在纯积分环 节的初值问题和漂移问题。该观测器的输入为转 子电势和转子磁链参考值。转子反电势可以由检 测的电机定子 电压电流计算出来。在这种方法 中，当滤波时间常数 w取为与转子时间相等 时，观测磁链的角度在零转速附近对定子电阻的 图 1独立直流电