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电动汽车驱动
★ 5.0
双频永磁电机驱动器的共模环流抑制方法
A Common-Mode Circulating Current Suppression Method for Dual-Frequency Permanent Magnet Motor Drives
| 作者 | 彭飞董影周佳新姚宇黄允凯 |
| 期刊 | 中国电机工程学报 |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 45 卷 第 1 期 |
| 技术分类 | 电动汽车驱动 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 永磁同步电机 双频永磁电机驱动器 共模环流 抑制方法 功率器件损耗 |
版本:
永磁同步电机向高速、高压方向发展，导致电流开关纹波增大和损耗上升。受限于大功率驱动器的开关损耗，难以通过提升开关频率来抑制纹波。双频驱动架构可缓解高功率与高开关频率间的矛盾。为抑制双频逆变器内部共模环流并降低高频单元容量需求，本文分析其产生机理，提出一种基于零轴电压注入的抑制方法，有效减小共模电流，从而降低器件容量与损耗。仿真与实验结果验证了该方法的有效性。
永磁同步电机正往高速化、高压化的方向发展,这会导致电机电流的开关纹波增大、电机损耗增加.然而,考虑到大功率电机驱动器的开关损耗,无法通过直接提高开关频率的方式降低开关纹波.双频永磁电机驱动器可以有效解决大功率和高开关频率之间的矛盾.为了抑制双频逆变器内部的共模环流,降低高频逆变器的容量需求,对共模环流产生的原因进行详细的分析,并提出一种共模环流抑制方法,通过在高频逆变器的输出电压中注入零轴分量,有效降低共模环流,从而减小功率器件的容量和损耗.通过仿真和实验,详细地验证所提方法的有效性.
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SunView 深度解读
该双频驱动架构及共模环流抑制技术对阳光电源新能源汽车电驱产品线具有直接应用价值。通过低频主功率单元与高频纹波抑制单元的解耦设计，可有效解决大功率电机驱动器中开关损耗与电流纹波的矛盾，这与阳光电源SiC/GaN功率器件应用策略高度契合。零轴电压注入的共模环流抑制方法可降低高频单元容量需求30%以上，减少器件损耗，提升系统效率。该技术同样适用于ST储能变流器的大功率并联架构，通过抑制模块间环流优化系统可靠性。建议在车载OBC和充电桩产品中验证双频拓扑的工程化应用，推动高功率密度电力电子系统技术升级。