PWM驱动系统中的共模电压及抑制.pdfVIP

第 l4卷 第4期 电 机 与 控 制 学 报 V01．14 No．4 2010年4月 ELECTRIC MACHINES AND CONTROL Apr．2010 PWM 驱动系统中的共模 电压及抑制 姜艳姝 ， 于晓洋 (1．哈尔滨理工大学 自动化系，黑龙江 哈尔滨 150080； 2．哈尔滨理工大学 测控技术与通信工程学院，黑龙江 哈尔滨 150080) 摘 要：针对PWM逆变器在工作时产生的共模 电压可能损坏电机轴承，产生电磁干扰等降低系统 可靠性的问题，对共模电压的特性及其负面影响进行了理论分析和实验验证，并得出共模 电压的抑 制方法。提出一种由一个单相逆变器和一个五绕组变压器组成的逆变器输 出有源滤波器结构来消 除共模电压。该滤波器可以构建一个与PWM逆变器输 出的共模 电压大小相等、相位相反的共模 电压，通过五绕组变压器叠加到电机端，从而消除电机端的共模电压。由统一的控制单元同时输 出 PWM逆变器和单相逆变器的控制信号，给出滤波器的相关控制策略及设计方法。实验验证 了所提 出的滤波器消除共模电压及其 负面效应的有效性。 关键词：PWM变频器；有源滤波器；共模 电压；轴电压；轴承电流 中图分类号：TM477 文献标志码：A 文章编号：1007—449X(2010)04—0072-08 Common—modevoltageand itscancellationinPW M drivesystem JIANGYan—shu ． YU Xiao—yang (1．DepartmentofAutomation，HarbinUniversityofScienceandTechnology，Harbin150080，China； 2．SchoolofMeasurement—ControlTechnoloyg ＆CommunicationsEngineering．HarbinUniversityof ScienceandTeclmology，Harbin150080，China) Abstract：Pulsewidthmodulated(PWM)invertercangeneratecommon—modevoltage(CMV)resulting inbearingdamage，electrom·agneticinterference(EMI)andSOon，whichdecreasethesystemreliabili— ty．Inthispaper，sometheoreticanalysisandexperimentalresultsprovethecharacteristicsofCMVand itsadverseeffects，andthemethodsforCMV cancellationsarealsopresented．Thenanovelinverterout- putactivefilterbasedonasingle-phaseinverterandafive—windingtransformerisproposed，utilizingthe reconstructedinverseCMV insertedintothemotorleadstocancelCMV atmotorterminator．Thecontrol signalsofthePWM inverterandthesingle—phaseinverterareproducedby thesanlecontrolunit，the scheme，controlprinciple，Designguidelinesoftheproposedfilterarealsopresented．Finally，experi- mentalres