電流品質優化的容錯型三相四開關逆變器載波調制算法

朱 翀 ，曾志勇 ，趙榮祥 ，2

（1.浙江大學 電氣工程學院，浙江 杭州 310027；2.國家電力電子應用技術工程研究中心，浙江 杭州 310027）

0 引言

電壓源型三相六開關逆變器作為一種成熟的拓撲，已廣泛應用于電機驅動、有源濾波等工業場合。作為能量轉換的核心部件，逆變器的可靠性是保證整個系統安全運行的基礎。逆變器一旦發生故障，整個驅動系統將喪失工作能力，在一般工業應用場合會影響正常生產，若在航空航天、軍事、醫療等重要行業，則會造成巨大的生命財產損失。然而，由于長時間工作在開關狀態，作為逆變器核心部件的功率半導體器件及其驅動控制電路很容易發生故障，其可靠性問題一直沒有得到有效解決。據統計，在電力電子設備故障中，約有60%是由于開關器件及其驅動電路故障引起的［1-2］。針對這個問題，國內外的學者提出逆變器容錯控制技術，即開關器件故障后通過重新配置逆變器電路拓撲并相應調整控制策略，使逆變器在不間斷穩定運行的同時盡可能恢復故障前的性能。為達到這一目標，一種方法是采用開關器件冗余的逆變器結構，在正常運行的開關器件發生故障后立即讓冗余器件投入運行［3］，但這將使系統成本增加；另一種方法是使系統在故障后重構為四開關形式，該拓撲中直流母線上下串聯2個電容，器件發生故障后將故障相的輸出端引至電容中性點，由于只使用了4個開關器件，無需額外增加成本，具有很重要的研究價值［4-7］。……