高性能中高压三电平异步电动机矢量控制系统

二极管钳位型多电平变换器具有器件耐压要求低、输出谐波含量低、结构简单等优点,在高性能中高压变频调速系统中有着广阔的应用前景。为改善目前国内多电平变换器调速系统的性能,提出了一种基于三电平中性点箝位式逆变器的异步电动机矢量控制方案。系统中使用快速电流控制的间接转子磁通定向矢量控制模式,由磁通模型计算得到转子磁链幅值和位置角。逆变器控制采用基于60°坐标系的快速空间矢量脉宽调制算法,在矢量选取和作用时间计算方面十分简单。针对电机运行时有功功率的输出导致直流侧电容电压失衡的问题,通过检测电容电压和中性点电流方向来调整冗余矢量的作用时间,稳定中性点电位。仿真结果验证了该算法在三电平逆变器供电的异步电动机上有效地实现了矢量控制,并且具有很好的性能。