基于感应电机电流纹波峰值的可变开关频率脉冲宽度调制.pdfVIP

2020 年 10 月 电 工 技 术 学 报 Vol.35 No. 20 第 35 卷第 20 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Oct. 2020 DOI: 10.19595/ki.1000-6753.tces.191209 基于感应电机电流纹波峰值的 可变开关频率脉冲宽度调制 1 1 1 1 2 黄 鹏 刘和平 苗轶如 游逍遥 郭 强 （1. 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室（重庆大学） 重庆 400044 2. 重庆市能源互联网工程技术研究中心（重庆理工大学） 重庆 400054 ） 摘要 与广泛使用的固定开关频率脉宽调制（CSFPWM ）策略相比，采用可变开关频率脉宽 调制（VSFPWM ）可在一定程度上消减电流功率谱密度尖峰，从而降低电机的窄带噪声和系统的 传导电磁干扰（EMI ）。该文首先基于坐标变换推导出感应电机定子电流纹波峰值的解析表达式， 在此基础上提出一种减少开关损耗的 VSFPWM 策略：在满足最大纹波峰值的约束条件下，根据 定子电流纹波与调制比及相位的关系，得到一种可变开关频率的确定方法，通过改变开关频率降 低逆变器开关损耗。最后对所提出的调制策略进行理论分析和仿真验证，并搭建了 15kW 感应电 机对拖实验平台，通过分析定子电流及MOSFET 的温升情况，验证了可变开关频率脉冲宽度调制 （PWM ）策略的可行性和有效性。 关键词：感应电机 可变开关频率脉宽调制 电流纹波 开关损耗 中图分类号：TM346 Variable Switching Frequency Pulse Width Modulation for Induction Motors Based on Current Ripple Peak Value Huang Peng 1 Liu Heping 1 Miao Yiru 1 You Xiaoyao 1 Guo Qiang2 （1. State Key Laboratory of Power Transmission Equipment System Security and New Technology Chongqing University Chongqing 400044 China 2. Energy Internet Engineering Research Center of Chongqing Chongqing University of Technology Chongqing 400054 China ） Abstract Compared with the widely used constant switching frequency pulse-width-modulation (CSFPWM) method, variable switching frequency pulse width modulation (VSFPWM) can be used to reduce current power spectral density (PSD) peak values to a certain extent, thereby reducing the narrowband noise of induction motor and suppressing the conducted EMI. In this paper, the analytical