特种电机三相四桥臂逆变器的控制探讨范文

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摘要:高速电机在分布式发电等领域中的应用日益广泛，因此对其功率变换技术提出了较高的要求。本文对特种电机中的高速发电机驱动逆变器进行了探讨，通过对三相四桥臂逆变器的仿真，验证了所采用三维空间矢量调制方式的有效性。

关键词:三相四桥臂;逆变器;不平衡负载;特种电机

随着电力电子技术的快速发展，学者们对三相四桥臂逆变器的研究也越来越深入。通常电机传统的驱动电路为三相三桥臂式的结构，如果发生单相故障，那么控制系统的安全运行就会受到很大影响。在三桥臂逆变器上增加一个桥臂即可构成三相四桥臂逆变器，这种结构能够在承受不平衡负载的条件下仍有较好的正弦电压和电流输出，特别适合应用在对系统可靠性要求较高的场合，如高速发电机驱动控制领域。

1三相逆变器的拓扑结构

当在三相不平衡负载情况下工作时，三桥臂逆变器输出的三相电压是不对称的。［1］

2三相四桥臂逆变器的三维空间矢量调制及仿真

通常对于三相三桥臂逆变器采用二维空间矢量调制方式，该调制方式可控制三个桥臂，不能直接用于控制四桥臂逆变器。对于三相三桥臂逆变器，通过把三相静止坐标系变换为两相静止坐标系，可使其空间矢量轨迹在二维空间内。当带平衡负载时，能够输出三相对称的电压。对于三相四桥臂逆变器而言，因为带不平衡负载，故其空间矢量轨迹在三维空间内。可用静止的电压矢量来拟合三维空间矢量的轨迹，得到四个桥臂开关器件的触发信号，进而控制逆变器输出三相对称的电压。三相静止坐标系abc通过式(1)变换为三维空间坐标系αβγ。

3结语

三相四桥臂逆变器以电路结构简单、电压利用率高等优势越来越受到关注。通过研究表明，三相四桥臂逆变器采用三维空间矢量调制。不论负载是否平衡，都能输出三相对称电压。即使在系统受外界干扰的情况下，也能够实现稳定输出，有利地促进了高速发电机的广泛应用。

参考文献:

［1］张晓勇，王军，李川．基于三维空间矢量中γ分量控制的三相四桥臂逆变器［J］．电力自动化设备，2010，30(12):70-87．

［2］赵振民，张宁，宋海明．三相四桥臂逆变器的设计与控制［J］．黑龙江科技大学学报，2015，25(2):219-223.

作者：崔红 单位：辽宁省交通高等专科学校