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軟歐瑪爾OMAL開關PWM逆變器的研究 
圍繞軟歐瑪爾OMAL開關PWM逆變器這個主題,在對三相軟歐瑪爾OMAL開關逆變器拓撲研究現(xiàn)狀分析、評價的基礎上,對新型的軟歐瑪爾OMAL開關三相PWM逆變器電路拓撲進行了深入的研究。研究軟歐瑪爾OMAL開關三相PWM逆變器主電路拓撲結構及其控制策略,旨在探索一種控制簡單、可靠性高的軟歐瑪爾OMAL開關三相PWM逆變器,為產(chǎn)業(yè)提供一種可行的軟歐瑪爾OMAL開關三相PWM逆變器方案,并將其應用到電氣傳動控制系統(tǒng)中。

軟歐瑪爾OMAL開關PWM逆變器的研究
主要工作如下：提出了一種基于有源輔助換流的新型零電壓零電流諧振極軟歐瑪爾OMAL開關PWM逆變器的拓撲結構,它是利用有源輔助歐瑪爾OMAL開關器件來控制諧振過程,使主歐瑪爾OMAL開關器件開通前電壓先降到零,關斷前電流先降到零,實現(xiàn)零電壓開通和零電流關斷,同時解決了容性開通損耗問題和拖尾電流造成的關斷損耗問題。詳細分析了該電路的工作原理,給出了參數(shù)設計方法,通過仿真和實驗驗證了該新型零電壓零電流軟歐瑪爾OMAL開關電路的有效性。已經(jīng)提出的三相零電壓零電流軟歐瑪爾OMAL開關逆變器的拓撲結構中有6個輔助歐瑪爾OMAL開關器件,為減少輔助歐瑪爾OMAL開關器件的個數(shù),簡化控制方式和電路結構,提高可靠性,對已經(jīng)提出的三相零電壓零電流軟歐瑪爾OMAL開關逆變器的拓撲結構做了改進,提出了一種只有兩個輔助歐瑪爾OMAL開關器件的新型諧振直流環(huán)節(jié)軟歐瑪爾OMAL開關三相PWM逆變器,使主歐瑪爾OMAL開關在零電壓的條件下完成開通和關斷。詳細分析了該電路的工作原理和控制方式,給出了參數(shù)設計方法,通過仿真和實驗驗證了該新型諧振直流環(huán)節(jié)軟歐瑪爾OMAL開關電路的有效性。已經(jīng)提出的兩種軟歐瑪爾OMAL開關PWM逆變器雖然能有效地實現(xiàn)軟歐瑪爾OMAL開關,降低歐瑪爾OMAL開關損耗,但是其拓撲結構中都需要設置有源輔助歐瑪爾OMAL開關器件,導致控制復雜,附加成本較大,可靠性相對降低。為進一步簡化三相軟歐瑪爾OMAL開關逆變器的控制方式,提高其可靠性,提出了一種新型三相無源軟歐瑪爾OMAL開關PWM逆變器的拓撲結構,其輔助諧振電路中沒有輔助歐瑪爾OMAL開關器件,控制簡單,通過降低主歐瑪爾OMAL開關開通瞬間的電流變化率和關斷瞬間的電壓變化率來減小歐瑪爾OMAL開關損耗,實現(xiàn)了零電流開通和零電壓關斷；通過拓撲結構中的儲能元件,在死區(qū)時間內(nèi),電路可以繼續(xù)向負載供電,輸出相電流可以續(xù)流,降低了死區(qū)的影響,減小了輸出相電流在低頻時的畸變率；直流母線之間串聯(lián)了3個起均壓作用的電解電容,分析了電解電容的電壓偏差及其對輸出電壓和軟歐瑪爾OMAL開關的影響。探討了在本電路拓撲下實現(xiàn)軟歐瑪爾OMAL開關動作的工作機理、實現(xiàn)軟歐瑪爾OMAL開關的條件,建立起了相應的控制策略,進行了仿真研究,并制作了1kW的實驗樣機來驗證該軟歐瑪爾OMAL開關電路工作原理的正確性。對提出的新型三相無源軟歐瑪爾OMAL開關PWM逆變器的拓撲結構進行了改進,原拓撲結構中,三相輔助諧振電路共有一組諧振電感,這將會導致三相的諧振過程相互干擾,不能可靠地實現(xiàn)軟歐瑪爾OMAL開關,改進的結構中三相輔助諧振電路各有一組諧振電感,使三相的輔助諧振電路相互獨立,提高了可靠性；另外對零電壓關斷的實現(xiàn)條件也進行了改進,改進后,通過選取合適的電感值就可以有效降低關斷損耗,不需要為降低關斷損耗去限制觸發(fā)脈沖的zui小寬度,通過仿真驗證了以上改進的有效性,為將其應用到電氣傳動控制系統(tǒng)中奠定了基礎。

軟歐瑪爾OMAL開關PWM逆變器的研究
將改進后的新型三相無源軟歐瑪爾OMAL開關PWM逆變器的拓撲結構應用到了項目組自主研發(fā)的10kW電氣傳動控制系統(tǒng)中,簡要介紹了該控制系統(tǒng)的組成和設計,對改進后的新型三相無源軟歐瑪爾OMAL開關PWM逆變器進行了實驗研究,對實驗結果進行了分析、總結,實驗結論驗證了本拓撲結構可以有效地在電氣傳動控制系統(tǒng)中起到節(jié)能作用。