电能回馈装置与二极管整流装置并联研究
由基尔霍夫电压定律可知：
uVD2+uNO-uu=0， -uVD1+Udc+uNO-uu=0 (5)
式中：uVD2，uVD1分别为二极管VD2，VD1两端反向压降。
将式(1)，(3)代入式(5)可得：
若uVD10，则VD1导通；若uVD20，则VD2导通。由式(6)可知，随着Sa，Sb，Sc和θ的变化，uVD2，uVD1的值随时会小于零，例如当Sa= 0，Sb=0，Sc=0，θ=1．5π时，uVD2=-Em，VD2导通；当Sa=1，Sb=1，Sc=1，θ=0．5π时，uVD1=-Em，VD1导通。VD1，VD2一旦导通，将会有很大的脉冲电流通过。同理可分析v相和w相二极管的情况。
综上所述，二极管整流装置中的脉冲电流是由三相电能回馈装置和二极管整流装置并联这种新的拓扑结构造成的，与电流回馈控制算法无关，若不改进这种新的拓扑结构，这个问题就无法解决。以下是针对此问题提出的一种解决方案。
由式(1)，(6)可得：
uCD2=Emsinθ-uNO，uVD1=Udc+uNO-Emsinθ (7)
要使VD1，VD2无脉冲电流流过，则必须使VD1，VD2处在截止状态，即uVD1≥0，uVD2≥0，代入式(7)可求出满足条件的uNO为：
Em-Udc≤uNO≤-Em (8)
将式(8)进一步简化，则可求出使VD1，VD2无脉冲电流的条件为：
uNO≤-Em，Udc≥2Em (9)
将LCL滤波器中两组滤波电容Cf1，Cf2的另一端接在直流母线上，可满足式(9)，如图3所示。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/175878.htm
根据图3对电能回馈拓扑结构进行改进后，启动装置且电机停止工作时，电网通过两组二极管快速对直流母线电容充电，Udc升至537 V左右，此时电网继续对Cf1，Cf2充电。电网正半波电压通过VD1，VD3，VD5对Cf1继续充电，使P点相对O点电位uPO最高达Em，即310 V；电网负半波电压通过VD2，VD4，VD6对Cf2继续充电，使uNO最高达-Em，即-310 V。故Udc最高达2Em，即620 V，正好满足式(9)，从而保证VD1，VD2可靠截止，无脉冲电流流过。其余两相分析同理。
当电机进入电动耗电状态时，Cf1，Cf2因电容很小，不能作为储能电容为电机提供电能，故Udc电压基本维持在537 V左右，此时拓扑结构工作方式与仅有二极管整流装置时完全一样。
当电机处在再生制动或被负载倒拖时，电机进入发电状态，Udc升高，当Udc高于620 V时，才能满足式(9)条件，二极管整流装置才会完全被截止，无脉冲电流流过。故设置Udc=2Em为电能回馈装置的门槛电压，仅当Udc>620 V时，电能回馈装置才会进入回馈状态。此时，uPO会围绕Udc／2上下波动，uNO会围绕-Uac／2上下波动，其平均值为：
式(10)仍满足式(9)条件，故Udc>2Em，电能回馈装置进入回馈状态后，能保证二极管整流装置完全被截止，有脉冲电流流过。由式(10)可知，改进后拓扑结构中，uNO与式(4)不再符合，因此，矢量控制不再适合作为电流回馈电网控制。同时，因为滞环电流控制能以三相指令电流为参考对回馈电流进行跟踪控制，且三相电流的控制是相互独立的，故此时拓扑结构只有滞环电流控制适合于电能回馈控制。在改进后拓扑结构中，电能回馈装置进入电流回馈电网状态后，uPO，uNO发生变化，如式(10)所示，c1点相对O点电位uc1O=Emsinθ，故可得滤波电容组的电压范围为：
uPc1≤400V+Em，uc1N≤400V+Em (11)
可见，Cf1，Cf2的电压等级最少为Em+400V。
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