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VSR输出电压对比的简析

根据VSI中电压空间矢量与开关状态的对应关系,可得到相应的合成参考矢量与开关状态的对应关系,进而可获得输出线电压的局部平均值与虚拟直流电压的关系。

图1:VSI的I扇区内输出线电压

VSI的I扇区内输出线电压

等效空间矢量调制过程中,VSR环节的理想输入相电流基准矢量圆和VSI环节的理想输出线电压基准矢量圆都被划分为6个扇区,因而矩阵变换器空间矢量调制共有36种可能的扇区组合状态,每一种对应于9种开关中的一种组合方式,见表1,表中3个小写字母表示输入相与按ABC顺序排列的输出相的连接情况。例如,acc表示输入a相与输出A相,输入c相与输出B相,输入c相与输出C相分别通过导通的开关连接。

表1:36种开关组合状态

  I1 I2 I3 14 15 I6
U1 acc bcc baa caa cbb abb
U2 aac bbc bba cca ccb aab
U3 cac cbc aba aca bcb bab
U4 caa cbb abb acc bcc baa
U5 cca ccb aab aac bbc bba
U6 aca bcb bab cac cbc aba

矩阵变换器的空间矢量调制过程可简单归纳为:首先根据矩阵变换器的参考输出线东莞龙8国际电机电压矢量和参考输入相电流矢量确定输入电流矢量和输出电压矢量所处的扇区,并计算出电流矢量和电压矢量在每一个扇区内的位置角Ac和Av。

 

由于MC的输出端通过开关矩阵和输入直接相连,输入输出端不同的连接方式会影响共模电压幅值。而MC的27种连接方式按输出特性可以分为零矢量、静止矢量和旋转矢量3类。若3个输出端连接到同一输入端,则产生的电压矢量为零矢量,如aaa;若有两个输出端连接到同一输入端,则产生的电压矢量为静止矢量,如aab;若每个输出端连接不同的输入端,则产生的电压矢量为旋转矢量,如abc。

 

当产生电压矢量为静止矢量时共模电压等于0。由以上分析可以看出合成输出参考电压时零矢量的使用使共模电压达到了最大值(输入相电压幅值)。因此得知在合成输出电压时避免零矢量的使用可以有效降低共模电压幅值。

 

用于龙8国际电机驱动的功率变换器产生的共模电压是环球龙8国际电机早期绕组故障和轴承恶化的主要原因之一,同时,可能会导致零序短路保护误动作,还会引发电磁干扰等方面的问题,因此在矩阵变换器中减少共模电压变得尤为重要。