B4逆变器的电压稳定预测转矩控制：解决三相感应电机驱动器问题

本文档探讨了一种针对具有直流母线电压失调抑制的三相四开关（B4）逆变器馈电感应电动机驱动器的预测转矩控制策略。随着对成本效率的追求，B4逆变器因其较少的开关数量而受到关注，它为六开关（B6）逆变器在故障容忍控制中的应用提供了可能，特别是在处理电机的开路和短路故障时。然而，B4逆变器的一个主要挑战是其在运行过程中，由于两个直流母线电压的波动，导致各相电流的平衡性受损，这限制了其实际应用。 作者们提出了一个新颖的预测转矩控制（Predictive Torque Control, PTC）方法，旨在解决这一问题。他们首先分析了B4逆变器在电压波动下的工作原理，通过对电压矢量的精确预测和控制，确保了在不稳定的直流母线电压条件下，电动机扭矩和定子磁链的稳定性能。为了维持电流平衡，文中提出了一种直接电流控制策略，通过调整逆变器的开关状态，有效地抑制了电压失调对系统的影响。 此外，文章还详细阐述了控制算法的设计过程，包括数学模型的建立、误差分析以及控制器参数的优化。这种方法不仅可以提高系统的动态性能，还能减少电机损耗，提升整个驱动系统的效率和可靠性。通过仿真和实验验证，结果显示了新提出的控制方案在实际应用中的有效性和优越性，对于提升三相四开关逆变器在工业自动化、电动汽车等领域中的应用具有重要意义。 总结来说，这篇研究论文深入研究了三相四开关逆变器的特性，并通过创新的预测转矩控制技术克服了直流母线电压波动带来的挑战，为设计高效、稳定的感应电动机驱动器提供了一种新的解决方案。这对于推进电力电子技术的发展和实际工业应用有着积极的推动作用。