逆变器死区效应对永磁同步电机效率的影响

分析了死区时间对逆变器输出电压和电流的影响以及分析了由逆变器死区效应引起的永磁同步电机(PMSM)中的谐波电流对系统效率的影响,进行了实验研究.表明采取死区补偿时的系统效率高于无死区外偿.     

基于卡尔曼滤波器的PMSM逆变器死区效应补偿方法

分析了死区效应及其对PMSM逆变器工作状况的影响,提出了一种基于卡尔曼滤波器的死区效应补偿方法.该方法通过对系统电流在α、β静坐标系进行系统噪声、量测噪声滤波,从而得到系统的三相电流方向,进而得到死区导致的误差电压矢量,根据误差电压矢量对电压输出进行补偿,实现对死区效应的有效抑制.实验结果表明,该方法可有效改善逆变器输出电流波形,提高PMSM系统的工作性能.     

基于相电压反馈的三电平逆变器死区补偿

为防止逆变器上下桥臂直通,通常需要在开关管驱动信号中加入死区时间,但死区时间可能导致输出电压和电流畸变。针对二极管中点箝位型NPC(neutral-point clamped)三电平逆变器的死区补偿问题,提出了一种基于相电压反馈在线计算误差电压的死区补偿策略。该策略根据反馈相电压,在dq同步旋转坐标系下对误差电压进行实时计算。同时,针对电流极性判断中传统滤波器所造成的电流相位偏移问题,采用卡尔曼滤波对转换到dq同步旋转坐标系中的三相输出电流进行滤波,并将滤波后的电流重构到三相静止坐标系中,实现无相位偏移地判断电流极性。仿真结果表明,该方法可以较准确地判断电流极性,并能够自适应地调节补偿电压,有效地减小了输出电压的谐波含量。     

基于PCPR控制的APF死区补偿策略

为解决有源电力滤波器(APF)实际输出电流频率范围宽,而传统基于比例谐振控制器(PR)的死区补偿方法补偿频率范围有限的问题,分析死区效应机理及PR控制器的局限性,提出一种基于零极点配置的相位补偿比例谐振(PCPR)控制的死区补偿策略.该方法能够在死区补偿控制器谐振频率超过系统截止频率时对死区效应引起的电流畸变进行精确补偿,不但扩大死区引起谐波电流的补偿范围而且改善了系统动态性能.仿真和实验结果验证了所提补偿策略能有效减小APF网侧输出电流总谐波畸变率.     

双重d-q空间下五相电压源逆变器空间矢量脉宽调制死区效应分析与补偿

电压源逆变器(voltage source inverter,VSI)受到死区效应以及开关暂态过程等非线性因素的影响,导致负载电机定子相电流中含有低次谐波,畸变率较大。针对五相VSI系统,在分析其双重d-q子谐波空间及电压矢量空间状态分布的基础上,进行空间矢量脉宽调制算法死区效应的研究。然后,以五相永磁同步电机矢量控制算法为例,根据仿真中设置不同的死区时间得到的电压谐波含量,验证理论分析的正确性,同时对其电流控制方案进行改进,实现双重d-q空间下的谐波电流闭环抑制,从而对VSI系统死区效应进行补偿,达到了消除电机电流中低次谐波的目的。计算机仿真和硬件在环半实物实验结果均验证了该方案的正确性和有效性。     

基于跟踪微分器的PMSM死区补偿策略

针对三相逆变器死区效应导致PMSM电流畸变的问题,对死区效应产生的原因进行了详细分析,得到了死区电压计算公式,并提出了一种基于跟踪微分器的死区补偿策略.应用跟踪微分器构建带有相位补偿的滤波器对PMSM的d,q轴电流进行滤波.将其反变换到三相静止坐标系下,得到正确的相电流极性.计算死区电压,并进行死区补偿.仿真及实验结果...     

基于空间矢量PWM的死区效应分析与补偿

死区效应存在使得逆变器输出电压和电流发生畸变,同时增加输出了谐波分量,在低速运行时,可能导致系统不稳定.提出了一种补偿方法,可以同时补偿死区效应造成的误差电压并且消除了零电流钳位现象.该方法为提高电流极性检测的准确性,将三相电流的方向通过输出电压矢量角度获得.另外,将一种消除零电流钳位效应方法与上述补偿方法结合提高输出波形质量.仿真和实验结果验证了这种方法的正确性和可行性.     

有源电力滤波器的死区效应定量分析

有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)是一种动态抑制谐波和补偿无功功率的新型电力电子装置,其输出的电流中含有丰富的谐波成份.APF主电路中的功率器件不可避免地存在死区时间,这将极大地影响APF输出的谐波电流,从而对APF的补偿性能产生消极影响.以三相电压型PWM变流器为研究对象,简要分析并联型APF的工作原理.在此基础上,详细研究了死区时间的产生机理和效应,并通过数学推理定量分析了死区时间的存在对补偿性能的影响,并通过试验证明了数学推理的正确性,最后提出了死区补偿的措施.     

基于NNBPF-EKF的内置式永磁同步电机死区补偿方法

针对电动汽车用内置式永磁同步电机控制方案中,由死区效应引起的电驱动系统电流谐波增加及电压损失率高等问题,提出一种基于神经网络带通滤波器和扩展卡尔曼滤波器相结合的死区补偿方法。首先,使用扩展卡尔曼滤波器对交直轴电流滤波,改善传统死区补偿算法中零电流处电流极性判别困难的情况。其次,利用基于神经网络的带通滤波器提取交直轴电流中的谐波成分,并将提取到的谐波调节后进行死区补偿,进一步提高死区补偿控制的性能。最后,通过与无死区补偿和传统死区补偿方法的对比,验证所提死区补偿方法的正确性和有效性。实验结果表明,提出的死区补偿方法能有效地抑制电流谐波、减少电流畸变,并将电压损失率降低至0.04%,进而提升电动汽车的控制性能,使其续航里程得到保证。     

APF逆变器中死区效应研究

有源电力滤波器APF(Active Power Filter)作为一种输出谐波的电力电子装置,其主电路中功率器件死区的存在将对整体的滤波补偿效果产生消极影响。从幅值和相位上分别对死区效应在谐波电流输出中的影响进行了分析,提出了死区补偿方法。通过对输出电流方向的判断,在一种新的改进规则采样法基础上进行脉宽调制PWM(Pulse Width Modulation),以抵消死区效应对输出产生的消极影响,仿真验证了该方法的有效性。