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基于定子电压模型参考自适应系统的感应电机无传感器控制在电动汽车应急行驶中的应用
Sensorless Control of IM Based on Stator-Voltage MRAS for Limp-Home EV Applications
Ehsan Dehghan-Azad · Shady Gadoue · David Atkinson · Howard Slater 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文提出了一种基于新型定子电压模型参考自适应系统（Vs-MRAS）的感应电机无传感器速度估计方案。该方案应用于电动汽车应急行驶模式下的转矩控制驱动（TCD），并基于间接转子磁场定向控制技术，旨在提高电机驱动系统的鲁棒性与可靠性。
解读: 该技术主要针对电动汽车驱动系统的电机控制算法优化，特别是针对应急行驶（Limp-home）场景下的无传感器控制，能够显著提升驱动系统的可靠性。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务而言，虽然主要侧重于功率变换，但该算法在电机驱动控制领域的创新思路可为公司在车载充电机（OBC）及相关功率电子驱动控制方案的研...
一种用于开口绕组感应电机驱动的容错24边电压空间矢量结构
A Fault-Tolerant 24-Sided Voltage Space Vector Structure for Open-End Winding Induction Motor Drive
Prashant Surana · Mriganka Ghosh Majumder · Rakesh Resalayyan · K. Gopakumar 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种由24个真实有源矢量和1个零矢量组成的24边多边形电压空间矢量结构。与文献中基于开关平均矢量的方案不同，该方法通过使用真实有源矢量，在降低开关损耗的同时，显著提升了相电压质量，并具备容错控制能力。
解读: 该技术主要针对开口绕组电机驱动，虽然与阳光电源核心的光伏逆变器和储能PCS产品线（通常为三相桥式拓扑）存在差异，但其提出的“真实有源矢量”调制策略在减少开关损耗和优化输出波形方面的思路，可为阳光电源的组串式逆变器及大功率风电变流器提供调制算法优化的参考。特别是对于追求高效率、低谐波输出的功率变换场景...
基于模糊逻辑与PI控制器的四开关三相逆变器驱动感应电机低速性能研究
A Performance Investigation of a Four-Switch Three-Phase Inverter-Fed IM Drives at Low Speeds Using Fuzzy Logic and PI Controllers
Mohamed S. Zaky · Mohamed K. Metwaly · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
本文提出了一种用于四开关三相（FSTP）逆变器驱动感应电机（IM）的模糊逻辑控制器（FLC），旨在实现间接磁场定向控制（IFOC）。相比传统的六开关逆变器，FSTP拓扑通过减少开关管数量，为低功率应用提供了更具成本效益的解决方案。
解读: 该文献探讨的四开关三相逆变器（FSTP）拓扑主要侧重于降低电机驱动系统的成本，属于电力电子基础拓扑研究。对于阳光电源而言，目前光伏逆变器及储能变流器（PCS）主流采用六开关或多电平拓扑以保证高效率与电能质量，FSTP拓扑在阳光电源现有的高功率密度产品线中应用较少。但其模糊逻辑控制（FLC）在电机驱动...
基于矩阵变换器DTC感应电机驱动性能提升的12扇区空间矢量开关方案
A 12-Sector Space Vector Switching Scheme for Performance Improvement of Matrix-Converter-Based DTC of IM Drive
S. Sina Sebtahmadi · Hossein Pirasteh · S. Hr. Aghay Kaboli · Ahmad Radan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
本文提出了一种基于直接矩阵变换器（DMC）的直接转矩控制（DTC）开关方案，通过采用12边形空间矢量来控制感应电机。传统DTC方案受限于60°扇区，导致转矩脉动较大。本文提出的方法利用12个30°扇区，有效降低了转矩脉动，提升了电机驱动系统的动态性能。
解读: 该文献探讨的12扇区空间矢量控制技术，核心在于通过细化扇区划分来降低转矩脉动，提升电机控制精度。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器和储能变流器（PCS），而非直接的感应电机驱动，但该控制思想在高性能逆变器输出电流质量优化、电机驱动型风电变流器以及未来高精度电机控制应用中具有参考价值。建议研发...
利用低压堆叠与级联基本逆变单元生成高分辨率12边形电压空间矢量结构
Generation of High-Resolution 12-Sided Voltage Space Vector Structure Using Low-Voltage Stacked and Cascaded Basic Inverter Cells
Apurv Kumar Yadav · Mathews Boby · Sumit Kumar Pramanick · K. Gopakumar 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种用于星型连接感应电机驱动的15电平（14同心）十二边形电压空间矢量结构（DVSVS）。该结构通过级联主、副两个逆变器实现，其中主逆变器为由两个三电平飞跨电容堆叠而成的五电平结构，旨在提升输出电压质量并优化谐波性能。
解读: 该研究提出的多电平级联拓扑及十二边形空间矢量调制技术，主要针对电机驱动领域，旨在提升输出波形质量。对于阳光电源而言，该技术在光伏逆变器（尤其是大功率集中式逆变器）和风电变流器领域具有参考价值。通过采用多电平级联技术，可以有效降低输出谐波，减小滤波电感体积，从而提升系统功率密度。建议研发团队关注其在降...
基于单直流源十二边形电压空间矢量结构的全速范围感应电机驱动五次和七次谐波消除
Fifth- and Seventh-Order Harmonic Elimination With Multilevel Dodecagonal Voltage Space Vector Structure for IM Drive Using a Single DC Source for the Full Speed Range
Mathews Boby · Sumit Pramanick · R. Sudharshan Kaarthik · Arun Rahul S. 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种利用单直流源产生多电平十二边形电压空间矢量结构的方法，用于感应电机驱动。该结构结合了多电平和十二边形结构的优势，在全调制范围内实现了低dv/dt相电压输出，并有效消除了五次和七次谐波。
解读: 该研究提出的多电平十二边形空间矢量调制技术，在优化输出波形质量和降低dv/dt应力方面具有显著优势。对于阳光电源而言，该拓扑控制策略可借鉴应用于大功率组串式逆变器或风电变流器中，以提升电能质量并降低对功率器件的耐压要求。此外，该技术在减少谐波方面的特性，有助于优化系统滤波器的设计，从而降低系统成本并...
一种用于逆变器开关损耗降低及全调制范围内谐波抑制的通用多电平多边形空间矢量生成方案
A General Multilevel Polygonal Space Vector Generation Scheme With Reduced Switching for the Inverter and Harmonic Suppression Using a Switched-Capacitive Filter for the Full Modulation Range
Rahul Dewani · K. Gopakumar · Umanand Loganathan · Subhashish Bhattacharya · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文提出了一种用于开口绕组电机驱动的通用多电平多边形空间矢量生成方案。该方案由一个提供有源功率的主逆变器和一个作为开关电容滤波器的低压电容馈电逆变器组成。该方法在全调制范围内有效降低了开关损耗并抑制了谐波，提升了系统整体效率与输出电能质量。
解读: 该文献提出的多电平多边形空间矢量调制及开关电容滤波技术，主要针对电机驱动领域，但在电力电子拓扑优化方面具有参考价值。对于阳光电源而言，该技术中的谐波抑制策略和多电平调制优化可借鉴应用于大功率组串式逆变器或集中式逆变器的控制算法升级，以进一步提升逆变效率并降低输出滤波器体积。此外，该方案中关于开关损耗...
一种用于驱动异常电压下感应电机的Z源矩阵变换器性能增强的PSO-DQ电流控制方案
A PSO-DQ Current Control Scheme for Performance Enhancement of Z-Source Matrix Converter to Drive IM Fed by Abnormal Voltage
S. Sina Sebtahmadi · Hanieh Borhan Azad · S. Hr. Aghay Kaboli · Md. Didarul Islam 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文提出了一种结合粒子群优化（PSO）与PI控制的旋转d-q电流控制方案，用于驱动由超稀疏Z源矩阵变换器供电的感应电机。通过综合考虑时序与电路特性，计算了Z源元件的最小可行值以减小系统体积，并将元启发式算法集成至控制系统中以提升性能。
解读: 该文献研究的Z源矩阵变换器及PSO优化控制算法主要针对电机驱动领域，与阳光电源现有的光伏逆变器（组串式/集中式）及储能变流器（PCS）主流拓扑（如三电平NPC、T型拓扑）存在差异。虽然其在优化控制参数及减小磁性元件体积方面的思路可供参考，但由于Z源变换器在光伏及储能大规模应用中的效率和可靠性挑战，目...
将SOLM作为扩展型SVPWM在无电解电容六脉冲直流母线VSI恒压频比感应电机驱动中的实现
Implementation of SOLM as an Extended SVPWM for Variable Six Pulse DC-Bus Electrolytic Capacitor-Less VSI Based Constant V/f Induction Motor Drive
Bighnaraj Panda · Sushant Kumar · Anirban Ghoshal · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
考虑到与空间矢量脉宽调制（SVPWM）相比，同步单腿调制（SOLM）技术可降低开关损耗，该技术已应用于六脉冲无直流母线电解电容电压源逆变器（VSI）。现有的SOLM技术调制信号生成方法采用基于扇区识别的方法。本研究通过数学分析和硬件实验结果表明，尽管SVPWM和SOLM技术在直流母线电压、调制信号和瞬时极点电压波形方面存在差异，但它们的平均极点电压是相同的。基于这一认识，本研究提出将SOLM技术作为SVPWM技术的扩展来实现，无需进行扇区识别。对所提出的SOLM实现方法与现有实现方法进行比较，结...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的SOLM技术对我们的光伏逆变器和电机驱动系统具有重要参考价值。核心亮点在于通过同步单桥臂调制技术实现了无电解电容的逆变器设计，这与我们追求高可靠性、长寿命产品的战略方向高度契合。 技术层面，论文证明SOLM与传统SVPWM在平均极电压上等效，但通过优化调制策略...
基于基本调制技术的不对称多电平逆变器与多脉冲变换器的开发
Development of Fundamental Modulation Technique Based Asymmetric Multi-Level Inverter and Multi-Pulse Converter to Prevent Medium Voltage Drive From Harmonic Component
Rohit Kumar · Bhim Singh · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
在高电平多电平逆变器中，需要采用低开关频率运行，以提高开关利用率，并使变流器在低功率损耗的情况下获得出色的效率曲线。此外，变速驱动在低于基速运行时需要进行电压电平与频率的调节。因此，本文针对一种九电平（1:1:2）不对称型减少开关级联 H 桥多电平逆变器（ARSCHB - MLI），提出了一种基于在线角度计算的新型基频开关调制技术，即面积均衡调制策略（AEMS）。大功率范围内的功率变流器应用广泛，这也增加了系统中的电能质量问题。为解决系统驱动端的问题，采用九电平逆变器为感应电机供电，该逆变器每相...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的基于基频调制的非对称多电平逆变器技术具有重要的参考价值和应用潜力。论文核心技术——九电平不对称级联H桥逆变器（ARSCHB-MLI）采用1:1:2的直流源配置和区域均衡调制策略（AEMS），这与我司在大功率光伏逆变器和储能变流器领域追求的技术方向高度契合。 该...
基于随机开关脉冲定位的六相交流传动谐波频谱扩展SVM技术
Random Switching Pulse Positioning based SVM Techniques for Six-Phase AC Drive to Spread Harmonic Spectrum
Abid Mansuri · Rakesh Maurya · Shaikh Mohammed Suhel · Atif Iqbal · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种用于六相异步感应电机（6ΦAIM）驱动系统的新型基于随机开关脉冲定位的空间矢量调制（RS-SVM）技术。该方法通过逆变器开关的随机切换，将谐波频谱展宽至调制频率范围内，有效降低定子电流中的噪声与谐波畸变。RS-SVM技术在不增加总开关频率或改变载波周期的前提下，利用相间切换次数的差异化控制，优化谐波分布。首先分析了两种传统SVM方法（RSVM1和RSVM2），进而提出了四种新型切换序列（RS-SVM1至RS-SVM4），以更有效地抑制定子电流谐波并展宽谐波分量。通过双三相电压源逆变...
解读: 该随机开关脉冲定位SVM技术对阳光电源储能变流器和电机驱动产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，RS-SVM技术可有效展宽谐波频谱、降低电流谐波畸变，提升并网电能质量，减少对电网的谐波污染。对于新能源汽车电机驱动系统，该技术在不增加开关频率的前提下优化谐波分布，可降低电机噪声和振动，提高驱动...
多电平逆变器在恶劣矿山环境中运行的IGBT模块可靠性分析
Reliability Analysis of IGBT Modules of Multilevel Inverters Operating in Hostile Mining Environments
Caio Eduardo Silva · Gabriela Lígia Reis · André Mendonça Alzamora · Hélder de Paula · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
脉宽调制电压源逆变器（PWM-VSI）广泛应用于 adjustable speed drives（ASD）中以控制感应电机。在重工业应用中，ASD与电机之间的长电缆会引发高频问题。一种创新方案是将逆变桥和直流母线电容移至电机侧，利用长电缆作为直流输电线路以缓解该问题。然而，逆变器在恶劣环境下的可靠性面临新挑战。本文基于失效物理（PoF）与可靠性设计方法，针对IGBT模块开展可靠性分析，优化设计并降低成本。结果表明，采用两种PWM策略及400 A–6.5 kV IGBT的三电平有源中点钳位（3L-...
解读: 该IGBT模块可靠性分析技术对阳光电源多条产品线具有重要价值。针对恶劣环境的PoF可靠性设计方法可直接应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的功率模块优化，特别是沙漠、高原等极端工况下的PowerTitan储能系统。三电平ANPC拓扑与PWM策略优化可提升1500V光伏系统和大功率储能PCS的效率与寿...
四桥臂逆变器双电机系统中性点电压波动补偿方法
Compensation Method for Neutral-Point Voltage Fluctuation in Four-Leg Inverter Dual-Motor System
Do-Hyeon Kim · June-Hee Lee · Joon-Seok Kim · June-Seok Lee · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
在多电机驱动系统中，为降低成本与体积，常采用开关器件较少的逆变器。本文研究采用三相四桥臂逆变器驱动双感应电机的系统，由于每台电机的一相绕组连接至直流母线中性点，导致两直流母线电容间出现中性点电压波动，进而引起电压利用率下降和三相电流不平衡。为此，提出一种最小化共用桥臂电流的补偿方法，包括励磁阶段的相位差补偿控制和全速范围内的转矩电流补偿控制。相位差补偿控制在励磁过程中保持两电机电角度差为π，基于PI控制器的转矩电流补偿可在稳态下消除中性点电压波动。该方法结合现有角度控制器维持电角度差恒定，并通过...
解读: 该四桥臂逆变器双电机控制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。文中提出的中性点电压波动补偿方法可优化车载OBC和电机驱动系统的性能,特别是在多电机协同控制场景下。通过相位差补偿和转矩电流补偿的创新方案,可提升电压利用率并改善三相电流平衡性,这对提高阳光电源车载电力电子产品的效率和可靠性具有...
通过降阶区间观测器实现感应电机驱动中逆变器开路开关和电流传感器故障的同步诊断
Simultaneous Diagnosis of Open-Switch and Current Sensor Faults of Inverters in IM Drives Through Reduced-Order Interval Observer
作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
本文提出了一种利用所设计的降阶区间观测器诊断感应电动机（IM）驱动器中开关断开（OS）故障和电流传感器（CS）故障的新方法。首先，该方法利用系统增广和分解技术将 OS 故障从原始 IM 驱动系统中解耦。随后，创新性地引入降阶区间观测器，以同时估计状态和 CS 故障。此外，借助区间观测器，提出了故障检测和识别方法，以有效诊断并区分 OS 故障和 CS 故障。该方法的主要优点在于，无需复杂的分类算法即可同时诊断 IM 驱动器中的这两种故障，并且能够实现鲁棒性和快速故障诊断。文章给出了实验结果和对比分...
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项基于降阶区间观测器的逆变器故障诊断技术具有显著的应用价值。该技术能够同时诊断开关器件开路故障和电流传感器故障，这两类故障是光伏逆变器和储能变流器运行中最常见的失效模式，直接影响系统可靠性和发电效率。 对于阳光电源的核心产品线，该技术的应用前景广阔。在集中式和组串式光伏...
客座编辑特刊：面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...
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