一种能量回馈的高压变频器失电跨越控制策略

王书秀，吴振兴，孙乐，蔡信健，胡文豪（.海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室，湖北 武汉 400；.西安交通大学电气工程学院，陕西 西安 70049；.华中科技大学电气工程学院，湖北 武汉 400）

一种能量回馈的高压变频器失电跨越控制策略

王书秀1，吴振兴1，孙乐2，蔡信健3，胡文豪1
（1.海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室，湖北 武汉 430033；2.西安交通大学电气工程学院，陕西 西安 710049；3.华中科技大学电气工程学院，湖北 武汉 430033）

“失电跨越”是高压大容量变频调速系统的必备功能之一，其中直流母线电压控制是失电跨越控制的核心问题。基于矢量控制算法提出了一种电机能量回馈的失电跨越控制策略，通过直接控制转矩电流实现了电网失电期间直流母线电压的精确控制。为此，首先推导了母线电压与转矩电流之间的关系，建立了失电期间实际电路的数学模型。并利用多项式微分定理将控制系统线性化，大大简化了控制器设计；在此基础上，将控制器输出乘以转速倒数，以解决转速变化对控制系统快速性、稳定性的影响，并对系统损耗进行前馈补偿，提高了控制精度。最后通过仿真验证了相关的分析、推导与计算。

高压变频器；失电跨越；能量回馈；转矩电流；数学模型；控制策略

高压变频器作为一种高效的调速节能设备，被广泛应用于风机、水泵等负载上［1］。在系统的实际运行过程中，电网电压不可避免的会出现瞬间跌落甚至短时失电，进而引起电机转速大幅波动、电机过流、变频器直流母线欠压、输入过流等［2-3］，最终导致变频器停机甚至故障损坏，对生产造成严重影响，甚至带来巨大的经济损失。……