电流谐波抑制方法

创建于2021-3-29
该项目完成于2014-5,原创

受到死区效应等非线性因素的影响,变频器的输出电流常含有很多谐波,同时由于电机齿槽效应等本身结构的原因,使得电机的反电势等并不是理想的形状,这也会导致电机的电流不为正弦波,而含有谐波。谐波电流会引起转矩脉动,使得电机性能降低。对电流谐波进行抑制,可以提高电机的性能。

对于三相电机,相电流中会包含5次、7次、11次、13次、17次等谐波,当谐波频率较低时,电流控制器可以较好地抑制谐波电流,但当频率升高时,由于电流控制器带宽的限制,对谐波抑制的作用降低。要抑制谐波,可以对谐波电流进行单独控制。矢量控制由于其优良性能在三相电机控制中得到了广泛应用,矢量控制将三相电流转换到两相旋转坐标系下,实现了转矩和磁链的解耦。三相电流经过旋转坐标变换后,所含电流谐波变成6次、12次、18次等,对这些阶次的谐波进行补偿就可以起到谐波抑制的作用。

为实现电流谐波抑制,特开发了一种电流谐波抑制方法。该方法使用简单的PI或者P控制器对电流谐波进行抑制,PI或P控制器的输出转换到同步旋转坐标系下,然后叠加到dq轴电流环控制器的输出上,就可以实现电流谐波的抑制。dq轴中的电流谐波可以实现独立控制,不会相互干扰,而且可以实现消除指定阶次的谐波。

该方法也可以用于抑制周期性的速度波动。

申请专利一项:电机的电流谐波抑制方法,已授权,ZL201510349263.8

发表论文一篇:A current harmonics suppression method for permanent magnet synchronous motor drives