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采用优化分辨率级的小波调制以最小化变频感应电机驱动中的共模电压
Wavelet Modulation With an Optimized Resolution-Level to Minimize Common-Mode Voltages in Variable Frequency Induction Motor Drives
S. A. Saleh · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
本文提出一种基于优化分辨率级的小波调制方法，用于最小化变频感应电机驱动中的共模电压（CMV）。通过优化分辨率级，可调节小波调制生成的每个开关脉冲的持续时间与位置，显著降低定子电压谐波含量的能量，从而减小三相定子电压的瞬时不平衡。该方法无需额外滤波电路或修改功率变换器结构，即可有效抑制CMV及共模电流。实验在10马力感应电机驱动系统上验证，结果表明分辨率级优化对电机控制性能和直流母线电压影响甚微。
解读: 该小波调制优化技术对阳光电源电机驱动产品线具有重要应用价值。共模电压抑制是电动汽车驱动系统的核心痛点，直接影响电机轴承寿命和EMI性能。该方法通过优化分辨率级调节开关脉冲时序，无需额外硬件即可降低CMV，可直接应用于阳光电源车载电机控制器和充电桩产品。技术启发：1）可与现有SiC功率模块结合，在保持...
混合多电平与多脉冲功率变换器在高性能感应电机驱动中的实现与运行
Implementation and Operation of Hybrid Multilevel and Multi-Pulse Power Converters for High-Performance of Induction Motor Drives
Rohit Kumar · Bhim Singh · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
在应用于中压场景的感应电动机驱动配置中，最重要的研究课题之一是电能质量分析、电路复杂性和效率特性。本研究工作介绍了一种基于中性点钳位变流器和级联两电平电压源逆变器的混合六电平变流器，该结构适用于工业中压应用。所展示的高功率混合变流器可确保驱动系统电动机端具有较高的电能质量。此外，构建并实施了一个30脉冲多脉冲交 - 直流变流器，以提高驱动系统输入端的电能质量性能，并为混合逆变器的直流母线端提供电能。多绕组变压器的二次绕组采用相位移技术进行设计；因此，一个整流器注入电网的谐波分量会被另一个整流器的...
解读: 该混合多电平与多脉冲变换器技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在新能源汽车驱动领域，该拓扑可直接应用于电机控制器，通过降低谐波畸变和开关损耗提升驱动效率；在ST系列储能变流器中，多电平技术可优化中压并网性能，减少滤波器体积并改善电能质量；对于大功率充电桩产品，该方案能降低EMC设计难度，提升系...
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 · 2025年1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...
多相直流解耦逆变器拓扑以提升电子极变换感应电机驱动性能
Multi-Phase DC-Decoupled Inverter Topology to Enhance Performance of Electronic Pole Changing Induction Motor Drive
S V S Phani Kumar Ch · Venu Sonti · Sachin Jain · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
电子变极/变模式（E - PC）机制通过使感应电机驱动（IMD）以不同的极相组合/模式运行，实现了较宽的灵活速度 - 转矩范围。为了在感应电机驱动中实现不同的极相组合，需要采用多种脉宽调制（PWM）策略的逆变器。这些不同的脉宽调制策略会在逆变器处产生共模电压（CMV）。逆变器的共模电压会在感应电机定子周边产生空间谐波。空间谐波归因于逆变器共模电压产生的共模电流。因此，在感应电机中通过逆变器驱动的电子变极运行，会存在明显的转矩脉动，特别是在高极模式期间。此外，由于在变极过程中定子铁芯磁化和退磁不当...
解读: 该多相直流解耦逆变器拓扑对阳光电源电动汽车驱动产品线具有重要应用价值。其独立相控制与直流解耦设计可直接应用于车载电机驱动系统，提升宽速域运行效率与动态响应。降低共模电压的特性有助于减少电机轴承电流和EMI问题，延长驱动系统寿命。该拓扑的模块化解耦思想可借鉴至ST储能变流器的多模块并联控制，增强系统容...
瞬时感应制动能量建模与分散逆变器电压矢量合成以实现基于感应电机驱动的最大能量回收
Instantaneous Induced Braking Energy Modeling and Disperse Inverter Voltage Vector Synthesis for Maximum Energy Recovery in IM-Based Drives
P. Mahesh Reddy · K. Ramachandra Sekhar · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月
本文介绍了一种采用特定逆变器开关序列在感应电动机驱动系统中回收制动能量的新方法。在制动过程中，提出使电动机电压与合成的逆变器电压之间产生相位偏差，以捕获制动能量并将其重新导向直流电路。为实现该相位偏差，本文建立了一个定子感应电压的解析模型，该模型是转子动能和磁场强度的函数。利用所建立的模型，通过改变定子感应电压与逆变器合成电压之间的相位偏差（离散角）来分析制动能量回收特性。通过构建能量函数进行研究发现，在制动过程中，相位偏差的程度对电动机与直流电路之间的能量交换有显著影响。能量交换特性表明，只有...
解读: 该瞬时制动能量建模与电压矢量优化技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。在电机驱动控制器中，可借鉴其分散式电压矢量合成策略，优化再生制动时的能量回馈效率，提升车载动力系统的整体能效。对于充电桩产品，该精确电压矢量控制方法可应用于双向充放电V2G场景，改善能量双向流动的转换损耗。此外，ST储能...