《PMSM控制器逆变电路效率仿真分析》.pdf

微特电棚 2014年第42卷第7期 设计 新 ～ - … … - 一 … … … … … - 一 … … … 一 … … … - 一 一 - - _ 一 … … 一 - 一 … 一 … … 一 一 ·… … … … 一 一 … … ． ．_ … ， ：／ 一一一 PMSM 控制器逆变 电路效率仿真分析 李良璋，王心坚 (同济大学 ，上海 201804) 摘 要：利用仿真软件建立电驱动模型，分析了PMSM控制器逆变电路的能量损耗组成。在不同的工况下，通 过仿真实验得到了逆变电路的各个电路部件的相应能量损耗。在考虑主要能耗部件IGBT的损耗功率的同时，将电 容损耗以及二极管损耗也纳入计算范围，进而计算得到永磁同步 电动机控制器逆变电路在各个 电机各个工作点的 效率分布，并分析发现了其损耗分布规律。 关键词 ：绝缘栅双极晶体管 ；效率；永磁同步电动机；仿真；逆变电路 中图分类号：TM351 文献标志码：A 文章编号：1004-7018(2014)07—0043—04 SimulationAnalysisoftheInverterCircuitinPM SM Control LILiang—zhang，WANGXin-jian (Ton~iUniversity，Shanghai201804，China) Abstract：Thecomponentsofthedissipation intheconvertorcircuitwereanalyzed．Bybuildingup thesimulation modelofelectricaldrivesystemthroughusingsimulationsoftware，theworkingstatusesofeachworkingconditionpointwere recorded．ThedissipationofIGBTwascalculatedaswellasthatofthecapacitorandthebypassdiode．Theefficiencyofthe invertormoduleateachworkingconditionwascalculatedanditsdistributionlaw wasanalyzed． Keywords：IGBT；efficiency；PMSM ；simulation；invertorcircuit 0引 言 1模型结构 目前，续航里程短是制约电动车发展的一个重 根据文献 [1]和电驱动模型以及矢量控制原 要因素。为了提高电动车的续航里程，除了提高电 理，本文建立起了电驱动仿真模型结构。 动车车载电池的能量密度外，对 电动车系统能耗的 优化也是很重要的一个部分，因此，有关降低系统能 耗的研究就一直没有停止过 。电机控制器逆变电路 在电驱动系统中承担着给电机直接提供三相交流电 的任务，其损耗研究便是电驱动效率研究中的一个 重点。由于在三相逆变 电路中的电压、电流处于高 频变化之中，因此，在实验 中对这些量进行测量和记 录就变得十分困难。以往 的研究侧重于理论的公式 推导。而纯理论推导出的结果由于考虑的因素不够 全面，导致与实际实验结果往往相差较大；这就给仿 真研究留下了一定的发挥空间。 本文建立起了较为精确的电驱动仿真模型，通 过仿真实验，得到了在不同工况下的逆变 电路各个 元件的功率损耗；对 IGBT的损耗作了进一步的细 致分析；得到了逆变电路效率，总结其效率分布规律 并与实际实验结果作比较 ，以验证仿真分析结果的 正确性 收稿