当电机频率接近或等于电源频率时，模块化多电平三星桥单元（TSBC）变频器馈电的电气驱动实验验证

最近，用于电网连接和电机驱动的模块化多电平级联转换器（MMCC）系列已经引起了电力电子工程师的注意。

本文提供了一个可调速电气驱动器的实验结论，该电器驱动器是由模块化多级三星桥单元（TSBC）转换器馈电的。三星桥单元转换器适用于再生制动中等电压大功率电机的驱动。但是，随着电动机频率接近或等于供电频率，其电容器电压波动变得越来越严重。本文提出了一个实用的解决方案，可以让9个集群电流均适当地增加。该解决方案的特点是使用了电机励磁电流控制器，它在理论上消除了每个电容器中电压包含的低频分量。从额定电压为400 V和15 kW的三相缩减模型中获得的实验波形验证了从静止状态到等于电源频率的额定电动机频率的较为优秀的启动性能。

该方案具有以下优点，理论上不需要循环电流。这允许TSBC转换器即使在额定转矩下加载时也可以驱动交流电机，但其他方案无法实现。由于本方案在供电侧需要额外的无功功率，因此当TSBC转换器驱动感应电机时，会导致供电电流增加。另一方面，当TSBC转换器驱动带有场磁场的同步电机时，电源电流几乎不会增加，这意味着更适合于同步电机驱动。

Fig1.Circuit configuration of the TSBCconverter with four bridgecellsper cluster,in which three-legged,three-winding inductorsareused.

Fig.6.Overview of the experimental downscaled system rated at 400 V and 15 kW.

所提出的控制方法，其特征在于控制电动机磁化电流，使得即使当电动机频率接近或等于供电频率时，TSBC转换器也能以较小的循环电流操作。