1.概述

前两部分介绍了变频谐振控制方式与PWM脉宽调制的基本特性与EMC优劣势，及变频谐振控制的回路拓扑特性，本部分示例一个基于参数化电机模型进行谐振分析。

2.带谐振拓扑下的BLDC运行特性

基于MATLAB/Simulink模型，进行谐振拓扑的运行特性演示与分析。

为了简化了电机模型，从而忽略了定子外壳和绕组之间的寄生效应，如铁损或杂散电容。BLDC参数如表1。

Table 1: BLDC parametrization

设定谐振逆变器输出电流，使BLDC工作在最大功率工作点附近。具体的谐振与转速参数如表2所示。

Table 2: Resonance frequencies and corresponding motor speed

输出20Nm，不同速度下的运行曲线如图14所示。

考虑到谐振电路的频率特性，必须考虑两种影响：

（1）频率变化条件下，BEMF的电压叠加在谐振电路中的电压；

（2）谐振电路的品质因数随着谐振频率的增加而增加。

对于选定的频率，根据等式计算第一阶段中感应的BEMF单端电压，如图15所示。

Figure 15: Calculated BEMF waveforms

BEMF振幅和频率随着所考虑的电机频率而增加。

不同频率下的电机电压如图16所示。可以看出，差分电压V1-2分别随着谐振频率和电机速度的增加而增加。如第二部分所述，这是由于质量因数的增加导致的。

Figure 16: Frequency dependent differential motor voltages

随着电机电压的增加，正弦波形轮廓在更高的频率下也有所改善在谐振条件下；

对于每个电容两端的电压，应该可以观察到相同的行为特性；

图17显示了电容器两端的不同频率下的电压。

Figure 17: Frequency dependent voltages across the capacitors

可以看出，对于10Hz，电压分布看起来类似于梯形BEMF波形。

随着谐振频率的增加，电容器两端的电压也会增加。

图18显示不同谐振频率的谐振电流。

Figure 18: Frequency dependent phase current

对于增加的谐振频率，相电流的正弦曲线得到改善，这类似于电容两端的电压和电机处的差分电压。

3. 结论

本文提出了EMC改进谐振逆变器拓扑的基本概念。通过在MATLAB/Simulink中为示例性演示谐振拓扑下的BLDC运行特性。

定性地分析了频率相关品质因数Qres和BEMF的影响，并更准确地分析了谐振回路和运行中的无刷直流电机之间的相互依赖性。

参考资料：A Simulative Investigation of the Interdependencies of a BLDC and an EMC Improved Frequency Variable Resonant Inverter for Powertrain Applications；

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