（来源：中国航空报）

　　研究人员表示：“仿真结果显示，中点电压波动降低了90%，电容器上的电流应力降低了43%，这有助于在对耐久性和正常运行时间要求极高的应用中提高系统的可靠性。”这种结构优化有助于大型电力推进系统在连续使用过程中保持更高的运行可靠性。

　　反向分段式电机驱动布局是为满足大型运输平台的技术要求而设计的。研究人员表示，它“满足了飞机、船舶和重型卡车的性能要求，同时减少了过热和过早磨损”。

　　现代重型运输物流需要更高的直流母线工作电压，因此，由于多电平有源中点钳位逆变器具有均衡的损耗分布和功率扩展能力，人们对这类逆变器产生了浓厚的兴趣。

　　系统级抵消机制

　　这种结构优化有助于大型电力推进系统在连续使用过程中保持更高的运行可靠性。尽管高压电气系统具有这些优势，但仍面临两大主要运行挑战。第一个问题是中性点电流。这种电流会导致分流直流母线电容器两端出现低频电压不平衡，从而产生过多的热量，迫使制造商使用尺寸更大的硬件组件来应对热负荷。

　　第二个问题是共模电压，它代表会产生电磁干扰和破坏性内部电流的杂散电压。这种电噪声会导致元件过早磨损，并随着时间的推移损坏设备。

　　工程团队开发了一种内部系统级架构，而不是使用额外的物理元件或更改控制回路。该设计采用一对有源中点钳位逆变器，配置为反向同步运行。这两个单元分别驱动两组独立的、绕线方向相反的多相电机绕组。

　　由于其中一组三相绕组在物理上是镜像的，因此第二个逆变器被编程为提供一个与第一个单元极性完全相反的参考电压矢量。在这种情况下，流经反向路径的相反电流会产生建设性叠加的磁通，从而使电机能够保持其正常的转矩输出。

　　同时，来自两个独立单元的杂散共模电压和内部中点电流彼此反向运行。这种结构安排使得系统层面的有害电应力相互抵消，从而在理想工作条件下实现零共模电压和零净中性点电流。

　　面向制造实施的控制策略

　　研究人员构建了一种基于载波的空间矢量调制策略，以验证该电机驱动器能否在工业控制平台上运行。当反向参考电压与一个垂直反转（或相移180°）的三角波载波信号配对时，该系统可实现完全的电应力抵消。

　　这种调整无需车辆控制计算机的高计算能力即可产生必要的反向脉冲序列。整个重新设计无需更改基础硬件或添加外部组件即可实现。

　　该设计通过在绕线过程中反转一组线圈的物理绕线方向来实现，而不是仅仅改变端子连接。这种简便性使得工厂能够使用现有的制造工具和材料来实现该设计。

　　该系统在不增加结构复杂性或制造成本的前提下，将电容器电流应力从124.1安培降低至70.3安培，为重型物流领域电动动力系统的规模化应用提供了一条途径。（航柯）