變頻器的電磁兼容與電磁干擾抑制

　　圖3 帶二階濾波器的三相四橋臂功率變換器

　　m.d.manjrekar和a.rao等學(xué)者提出了一種通過(guò)添加輔助零狀態(tài)開(kāi)關(guān)，以消除因零開(kāi)關(guān)狀態(tài)而產(chǎn)生共模電壓的方案[12,13]，電路結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4所示。這種輔助零狀態(tài)合成器方法在經(jīng)濟(jì)方面很有
吸引力，并且還可以使消除感應(yīng)電機(jī)側(cè)共模電壓。

　　圖4 輔助零狀態(tài)合成器結(jié)構(gòu)圖

　　與傳統(tǒng)的功率變換相比，盡管三相四橋臂和輔助零狀態(tài)合成器這兩種方法都能夠消除或降低系統(tǒng)的共模電壓，但它們所采用的調(diào)制策略都會(huì)使系統(tǒng)電壓利用率下降。為此，haoran
　　zhang等學(xué)者提出了一種用于消除電機(jī)共模電壓和軸電流的雙橋功率變換器[14-16]，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5所示。它是通過(guò)控制雙橋功率變換器產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的三相雙繞組感應(yīng)電動(dòng)機(jī)平衡激勵(lì)，并通過(guò)平衡激勵(lì)(磁系統(tǒng))實(shí)現(xiàn)抵消共模電壓，達(dá)到消除軸電壓、軸電流及充分減小漏電流、emi發(fā)射強(qiáng)度的目的。

　　圖5 雙功率變換器驅(qū)動(dòng)電路

　　為了消除pwm電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)共模電流，a.consoli等學(xué)者基于共模電壓補(bǔ)償技術(shù)，提出了一種應(yīng)用于由兩個(gè)或多個(gè)功率變換器組成的多驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)公共直流母線共模電流消除技術(shù)[17]，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6所示。該方法是在兩個(gè)功率變換器做適當(dāng)連接的基礎(chǔ)上，通過(guò)控制兩個(gè)變換器狀態(tài)序列而使共模電壓同步變化的新pwm調(diào)制策略。

　　圖6 公共直流母線多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)共模電壓抑制系統(tǒng)

　?。?）改進(jìn)控制策略
　　由于兩電平pwm調(diào)制策略將不可避免的使功率變換器輸出含有共模電壓，為此一些學(xué)者基于改進(jìn)逆變器控制方式或策略，提出了一些可以消除或減小共模電壓的新調(diào)制策略。如臺(tái)北學(xué)者yen-shi lai所提出的空間矢量調(diào)制技術(shù)(space-vector pwm，svpwm)，該方法是利用矢量狀態(tài)的不同組合會(huì)對(duì)功率變換器輸出共模電壓產(chǎn)生影響的特點(diǎn)，采用兩個(gè)相反方向矢量“回掃”的方法取代了零矢量的作用，以降低系統(tǒng)共模電壓，實(shí)現(xiàn)抑制傳導(dǎo)emi的目的[18,19]。而a.m.de broe等學(xué)者提出了整流側(cè)與逆變側(cè)開(kāi)關(guān)同步變化的空間矢量調(diào)制方法[20]，它能夠避免產(chǎn)生與直流母線電壓大小相同的共模電壓脈沖；韓國(guó)學(xué)者h(yuǎn)yeoun-dong　lee對(duì)全控型三相整流/逆變器的空間矢量調(diào)制方式進(jìn)行了改動(dòng)[21]，它是依據(jù)非零矢量位置的移動(dòng)會(huì)減小系統(tǒng)輸出共模電壓脈沖數(shù)量和作用時(shí)間這一原理，實(shí)現(xiàn)共模電壓的減小。另外該學(xué)者還提出了通過(guò)檢測(cè)整流器濾波電容鉗位中點(diǎn)電位的過(guò)零點(diǎn)極性，并選用兩個(gè)不同零矢量的方法。該方法可以將功率變換器輸出的共模電壓降低到傳統(tǒng)svpwm方式的三分之二[22]；再有m.zigliotto等學(xué)者提出了以隨機(jī)開(kāi)關(guān)頻率調(diào)制(random pulse width modulation，rpwm)方式實(shí)現(xiàn)電磁干擾能量在頻域范圍內(nèi)分布平均化的抑制技術(shù)[23]。