三相EPS电源结构构成及控制方法

一、三相 EPS构成及工作过程

图1 EPS电源系统框图

图1给出了EPS电源系统框图。在地铁供电系统正常运行情况下，供电系统直接给负载供电，并经AC/DC不可控整流后给蓄电池充电。当地铁发生紧急事故导致供电出现故障时，DC/DC电路将蓄电池输出电压进行升压后，得到稳定的直流电压以保证后级DC/AC逆变电路的正常工作；DC/AC逆变电路将前级输出的稳定直流电压转换为恒幅、恒频的三相交流，给负载进行供电；主控电路根据采样得到的电压、电流、温度等信号，输出控制脉冲，对升压电路及逆变电路进行控制，同时还兼顾系统显示、报警及保护等功能。

二、三相 EPS电源拓扑结构及控制方法（略）

DC/DC升压电路将蓄电池输出电压升压为所需的稳定直流电压，供给后级逆变电路，其性能好坏直接影响后级逆变电路的输出性能优劣。Boost电路具有结构简单、效率高，稳定性好等特点。因此，本设计中采用Boost电路作为升压变换电路。

控制策略很大程度上直接影响逆变电路输出性能，选择合理的控制策略至关重要，本设计中采用基于矢量变换的SVPWM控制策略。与传统的EPS采用的SPWM控制技术相比，SVPWM（空间电压矢量）控制技术是从三相输出电压的整体效果出发，谐波电流和转矩脉动更小，直流电压利用率提高了15%，而且更易于实现数字化。

矢量变换控制技术其通过Clark变换、Park变换，将逆变电路输出三相交流电压Va、Vb、Vc变换为d、q旋转坐标系下的直流分量Vd、Vq，随后分别控制Vd、Vq为恒定值，即可实现电压空间矢量幅值恒定并以恒速运转，从而在逆变电路输出端得到恒幅、恒频的三相正弦交流电。三相全桥逆变电路控制结构如图6所示。