交流电机驱动用SPWM巴音郭楞干式变压器并联系统环流分析

　　交流电机驱动用SPWM巴音郭楞干式变压器并联系统环流分析刘建宝u，林桦、李晓静3（1.华中科技大学巴音郭楞干式变压器与工程学院，武汉430074；2.海军工程大学巴音郭楞干式变压器工程学院，武汉430033，3，91917部队，北京摘针对交流电动机驱动用SPWM巴音郭楞干式变压器并联系统中的环流问题，根据环流产生机理，提出了一种环流请波分析方法。首先，基于瞬态电压方程，建立了[cit本公司生产的SCRBH15非晶合金干式变压器，SGBH15非晶合金变压器（10KV级），SCRBH15非晶合金卷铁芯干式变压器 S9、S11.S13系列6-35KV油浸式变压器、SCB10.SCB11系列6-35KV干式变压器、非晶合金、有载调压电力变压器等级低损耗电力变压器，技术标准严格采用国际GB1094.1、2-1996；GB/T6451-1999，并在同行中率先获得ISO9001质量体系认证证书和PCCC产品认证证书。主导产品“华盈”牌电力变压器达到同行业领先水平。公司成立以来，本着创新发展的目标，购进了先进的生产检测设备，引进了国际先进的企业管理模式和工艺，建立了高效灵敏的信息反馈系统和完整的售后服务体系。公司早在1997年就率先通过了ISO9001质量管理体系认证，并于2016年成功换版为ISO9001：2008质量管理体系认证，在2016年九月份获得ISO14001：2004环境管理体系认证，在2017年5月份获得中国国家强制性产品认证（3C认证），使产品质量有了很大的提高，产品服务更贴近于用户需求。yname]干式变压器并联系统驱动电流模型和环流电流模型；然后，在三角我波存在相位差的情况下，应用调制方程分析了环流电流的特性；最后，利用双傅立叶变换对环流电流进行了谐波分析，得到了直流环流分量、基波环流分量及谐波环流分量与三角调制波相位差的关系，为巴音郭楞干式变压器并联系垅中的环流电波控制提供了理论依据。仿真结果验证了该理论分析的正确性。

　　关键谓：环流巴音郭楞干式变压器并联；交流电动机驱动：谙波分析I双傅立叶变换理论在大电流的交流电动机驱动系统中，多采用巴音郭楞干式变压器并联结构。对于[cityna企业账号：1611 0032 092 00213 086me]干式变压器并联结构驱动系统，环流电流控制是关键。作为电源的巴音郭楞干式变压器并联系统，因为有滤波电容的存在，当各巴音郭楞干式变压器输出电压具有相同的频率、相位和幅值时，并联系统不存在环流；用于电动机驱动的巴音郭楞干式变压器并联系统，使用均流电抗器进行滤波，因此只有在巴音郭楞干式变压器输出瞬时电压相等时，并联系统内部才不存在环流。但是，由于功率器件本身存在触发延时差异以及死区控制w等因素，要实现各巴音郭楞干式变压器输出瞬时电压严格一致十分困难。而且，为了获得更好的输出电压波形，在[city传 真：0635-8888109name]干式变压器并联系统中，常常运用同步相移技术将不同巴音郭楞干式变压器调制信号使用的三角载波相位相差一定的角度，导致各巴音郭楞干式变压器输出瞬时电压存在差异。因此，在实际应用中，巴音郭楞干式变压器并联系统中的环流电流是普遍存在的，载波相位不一致可以改善输出电压的品质，但对于环流电流的影响有待深人的研究文中以分散逻辑式控制结构的巴音郭楞干式变压器并联系统为研究对象，对采用相同的同步电压和具有一定相位差的三角载波的巴音郭楞干式变压器并联系统，进行环流电流的建模和分析。

　　巴音郭楞干式变压器并联驱动系统模型两个巴音郭楞干式变压器并联组成的交流电动机驱动系统电路模型如所示。用矢量形式表示的三相电压、电流和电动势如下所示：则巴音郭楞干式变压器1、巴音郭楞干式变压器2和负载的电压矢量干式变压器广泛用于局部照明、高层建筑 、机场，码头CNC机械设备等场所，简单的说干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。冷却方式分为自然空气冷却（AN）和强迫空气冷却（AF）。自然空冷时，变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷时，变压器输出容量可提高50%。适用于断续过负荷运行，或应急事故过负荷运行；由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大，处于非经济运行状态，故不应使其处于长时间连续过负荷运行。方程为根据环流电流的定义M，环流电流可表示为整理式（1）、（2），得到环流电压方程式为其等效电路如（a）所示。由图可以看出，环流电流是由巴音郭楞干式变压器输出电压不一致引起的，均流电抗L.起到限制环流的作用。

　　将式（1）与式（2）相加，并将式邮 箱：1262980066@qq.com（3）代入，整理得到的驱动电压方程为其等效电路如地 址：山东聊城经济开发区华山路南首30号（b）所示。

　　巴音郭楞干式变压器并联驱动系统等效电路环流分析2.1栽波相位差与巴音郭楞干式变压器输出电压差关系两个三角载波交点距横轴距离D随着载波相华盈非晶合金变压器有限公司位差0的变化而变化。D与0的关系为此时，正弦调制波幅值小于D，称为“较小相位差”情况。

　　根据式（5）可知，巴音郭楞干式变压器输出电压不一致是环流电流产生的根源，而巴音郭楞干式变压器输出PWM电压是三角波丨上升段与调制波，相交时刻；②~为三角载波上升段与调制波“，相交时刻；③6为三角载波叫下降段与调制波相交时刻；④为三角载波”2下降段与调制波相交时刻。

　　当正弦调制波电压小于D时，在第是个调制区间，输出电压差的一半（、）/2由负脉冲和正脉冲两部分组成，负脉冲起始于k时刻，终止于0时刻；正脉冲起始于时刻，终止于t时刻。在载波相位差较小时，电压（V2）/2均满足以上规律。

　　2.2环流分析压差正脉冲宽度和负脉冲宽度不相等，导致环流电流在两条正弦包络线。（<）和。（范围内波动（见（a））。下正弦包络线iul（f）满足。⑴=环流电流i.可表示为下正弦包络线。和梯形环流之和，即其中，梯形环流。特性如（b）所示。

　　（a）环流电流“环流特性为了方便谐波分析，进行近似处理，如所示（LTd为巴音郭楞干式变压器直流侧电压），将梯形环流等效为虚形对应的宽度即在区间应用双傅立叶变换理论，对进行谐波分析，因此，第2项为i'ep/1'基波成分，大小与环流电流的下正弦包络线。相等，方向相反。因此，环流电流i.的基波分量不存在。第3项为广p/'ep谐波分量，记为H.根据Bessel公式，有下面就rz为奇数和为偶数两种情况，对式（19）作进一步分析。

　　=0，因此2）当通过以上分析，SPWM巴音郭楞干式变压器并联系统中，因载波相位差的存在而产生的环流电流的各次谐波成分有以下规律：①直流分量幅值基波环流；③谐波成分（叫士“）的振幅Mh（Mmr/2），与巴音郭楞干式变压器直流侧电压和载波相位差成正比。

　　为了进一步验证理论分析的正确性，应用Mat丨ab/SimuHnk进行了仿真研究，仿真电路如所示。为了简化分析，将电动机负载用阻感负载代替，系统参数如下：正弦调制波频率兑为50 Hz，调制波初始相华盈做为变压器优质厂家为您郑重承诺：我们所有变压器保证全新全铜线，三年内在正常使用中出现质量问题给与保修保换，凡2000KVA以下产品全部现货供应，凡使用本公司的变压器在正常投入运行三年内一律实行三包。产品畅销、山东、新疆、内蒙古、甘肃、宁夏、陕西、山西、河北、河南、黑龙江、吉林、辽宁、四川、贵州、湖北、湖南等地。365天全程为您服务!本公司秉承“以人为本，科技创新，志在超越”的崇高信念，以可靠的产品质量，优惠的价格，完善的售后服务，精益求精，追求完美，竭力欢迎新老客户垂询合作，愿与广大客户共创双赢的美好明天。 位P为rad，三角载波频率为2000Hz，调制比M为。

　　8，巴音郭楞干式变压器直流侧电压为200V，均流电抗L.为1mH，负载电抗L为2mH.为环流电流的频谱，其谱线分布在频率（叫士是叫）处，分布规律与分析一致。在不同载波相位差的情况下，对环流电流的直流成分、基波成分和谐波成分进行了仿真和计算分析。

　　给出了仿真数据与分析数据的对比图。由图可以看出，本文提出的分析方法具有较好的准确性。

　　fAHz实测频谱仿真分析4结束语针对交流电动机驱动用SPWM巴音郭楞干式变压器并联系统，建立了驱动电流模型和环流电流模型，探讨了环流电流产生的机理，研究了基于双傅立叶变换理论的环流电流的谐波分析方法，得到了环流电流各次谐波幅值的解析手 机：13287501888表达式，仿真分析验证了该理论分析方联系人：陈经理法的正确性。该理论为巴音郭楞干式变压器并联系统中的环流电流控制提供了理论依据。

　　孟庆云，马伟明，孙驰，等。H挢NP电 话：0635-8888299C三电平巴音郭楞干式变压器的输出电压谐波分析。海军工程大学学报，2011，23（4）：1-6.MENGQing-yun，MAWei-ming，余勇，刘正之。基于相移多重化的大功率电流型并联逆变电源。技术，2005，39（2）：10-12.孔雪娟，王荆江，彭力，等。采用SVPWM的三相逆变电源的分散逻辑并联运行。中国电机工程学报，2003，23（6）：81-86.