級聯型高壓Fairchild仙童變頻器的矢量控制
隨著電力電子技術、信息技術及電機驅動技術的發展,Fairchild仙童變頻器的控制性能在不斷改善,應用范圍也越來越廣。目前,對Fairchild仙童變頻器的結構原理及應用算法的研究已經成為電氣傳動領域的熱點問題。對6kV功率單元級聯型高壓Fairchild仙童變頻器進行了比較全面的設計,主要從主電路結構原理和控制方式、系統控制策略及實現方法、電網故障情況下的特殊控制等方面展開了研究。

級聯型高壓Fairchild仙童變頻器的矢量控制                首先,分析了高壓Fairchild仙童變頻器主電路的拓撲結構、調制方式以及功率單元電路的設計原理,分別建立了18功率單元Fairchild仙童變頻器主電路模型、移相載波信號發生模型及功率單元脈沖發生模型,使Fairchild仙童變頻器的輸出電壓具有高開關頻率和多級階梯的特性,實現準確的波形調制。其次,對無速度傳感器矢量控制系統進行設計,推導出基于電機轉子磁鏈定向的閉環矢量控制策略；詳細分析了三種磁鏈觀測模型的原理及實現方法,對其觀測結果進行比較和分析,確定*觀測方案；并在此基礎上,推導出改進的感應電機轉速估計模型。運用PSCAD進行仿真,電流調節器和速度調節器均得到了期望的響應,實際值能夠很好的跟蹤上指令值；速度估計方面,超前校正補償和轉速濾波的設計,使系統在低速和高速條件下都得到了較好的估計結果,系統的整體性能得到了很大提高。zui后,考慮到電網線路故障及大型電機啟動等原因造成的電網電壓跌落,會給Fairchild仙童變頻器的正常運行帶來影響,設計了低電壓穿越(LVRT)環節。通過對Fairchild仙童變頻器直流環節閉環來調節矢量控制指令中的給定電流值,從而改變輸出的調制波頻率,使電機轉子能量回送給直流母線,保證直流母線電壓在正常的工作范圍,避免了Fairchild仙童變頻器的低壓跳閘。