基于谐波注入PWM的高速永磁同步电机纹波电流抑制方法

摘要

在高速永磁同步电机调速系统中,PWM逆变器的低载波比和高速永磁同步电机的小电感使得电机绕组中存在较大的纹波电流.为有效抑制纹波电流,提出一种谐波注入PWM调制方式,即在SPWM正弦信号波中注入3次和9次谐波,通过优化PWM逆变器供电电压脉冲序列宽度,达到减小高速永磁同步电机纹波电流的目的.首先,基于规则采样高速永磁同步电机控制系统,论述谐波注入PWM原理和实现方法;其次,推导纹波电流谐波成分的计算公式,根据纹波电流谐波频谱分布的特点,引入纹波电流谐波群畸变率定量描述纹波电流大小,以弥补纹波电流总畸变率的不足,对谐波注入PWM的纹波电流抑制效果计算分析;最后,对谐波注入PWM方法进行实验验证,实验结果表明,所提谐波注入PWM方法可以有效抑制高速永磁同步电机纹波电流.