異步電機低開關損耗的模型預測直接轉矩控制

樂勝康，宋文祥，姜書豪，高艷霞

（上海大學機電工程與自動化學院，上海200072）

異步電機低開關損耗的模型預測直接轉矩控制

樂勝康，宋文祥，姜書豪，高艷霞

（上海大學機電工程與自動化學院，上海200072）

提出一種新穎的異步電機低開關損耗的模型預測直接轉矩控制方法。通過建立異步電機離散時間預測模型，對不同開關矢量作用下的系統輸出矢量進行軌跡外推，形成長預測范圍的輸出軌跡。同時分析三電平逆變器在開關切換時產生的開關損耗，以逆變器的平均開關損耗為價值函數，對不同開關矢量作用的輸出軌跡進行在線評估，得到最優的開關矢量并將其作用于逆變器，從而有效降低了逆變器的開關損耗。仿真結果表明，基于該方法的驅動系統逆變器的開關損耗低，電機轉矩和磁鏈動靜態性能良好。

異步電機；三電平逆變器；低開關損耗；模型預測直接轉矩控制

引言

在中高壓大功率驅動領域，驅動裝置的效率已經成為不容忽視的性能指標［1］。降低功率器件的開關損耗，能夠提高逆變器的效率。目前存在兩種降低逆變器開關損耗的方法，一種是間接方法，以降低開關頻率為目標，通過減少開關器件的開關次數來降低逆變器的開關損耗；另一種則直接以降低開關損耗為目標，通過降低開關器件每一次開關動作時產生的開關損耗來降低逆變器的損耗。

大容量電機驅動的研究主要集中在降低逆變器開關頻率方面，鮮有研究涉及直接以開關損耗為優化目標的控制方法。……