变频器最小母线电容参数计算及其控制策略

孟彦京， 王一兆， 马汇海， 高钰淇

（陕西科技大学电气与控制工程学院，西安710021）

0 引 言

传统的交-直-交变频器的逆变环节都是以较为稳定的直流电压输入为前提的，中间环节存在一个主要用来滤波的大容量电解电容，导致变频器的成本和体积显著增加。而取消直流环节的大电容后，小电容滤波和储能功能非常有限，一方面需要改变控制策略抵消不控整流后得到的六脉动电压对逆变输出的影响，另一方面需要解决在变频器接如电动机类感性负载时对直流侧的能量回馈问题［1］。

文献［2］中提出谐波注入法，通过在电网输入侧注入3 次谐波以减小输入侧的瞬时脉动功率，实现对小电容系统电压脉动的有效抑制，电网侧的功率因数也因谐波的注入而降低。文献［3］中是基于单相整流减小母线电压脉动，仅适用于中小功率场合。文献［4］中采用改进的电压空间矢量脉宽调制，但对于电动机类负载缺少分析和验证。有关旨在减小直流母线电容的计算方法中，文献［5］中所及是一种较为通用的容值确定方法，但其仅通过电压波动的范围来确定电容容量，文献［6］中是计算流经电容电流的有效值和平均值来确定容量的，但是平均值不能体现一个周期内不同时间电容上能量的大小。

对于三相不控整流结构以及电动机负载的交-直-交变频器母线电容参数分析目前较少［7］。本文将根据伏秒平衡原理，对逆变电路采用新型空间电压矢量脉宽调制法来处理经二极管不控整流后的六脉动电压。……