三电平有源电力滤波器死区效应分析与补偿

针对有源电力滤波器(APF)的死区效应问题,在三电平APF等效开关电路的基础上,从死区效应生成原理出发,结合三电平开关状态方程,推导出死区时间与电流跟踪误差之间的线性关系,阐释了死区时间带来的影响。提出了一种死区补偿方法,给出了补偿方法的控制原理图,并从控制系统的闭环特性角度分析了系统的性能。对比了无死区系统与死区补偿系统的性能,发现后者具有更好的稳态性能。通过仿真和实验结果表明所提方法能有效抑制死区效应。     

正弦脉宽调制逆变器死区典型补偿策略

从分析逆变器的死区入手,考虑了开关器件的固有特性,简单分析了死区及开关器件的固有特性对逆变器输出及整个系统的影响,选择了具有代表性的电流反馈补偿方法和基于无效器件的补偿方法,对其补偿原理进行分析,并进行了具体的MATLAB仿真研究,仿真结果表明了所提出方法的有效性和可行性,同时通过比较两种补偿方法的仿真结果,得出两种补偿方法的优劣。研究对于提高和改善变频调速系统的性能,以及对死区问题的分析有很好的借鉴意义。     

新型近似无死区PWM逆变器开关控制方法及其特性分析

针对逆变器的死区补偿问题,研究了一种无电流传感器近似无死区逆变器开关控制方法.与传统逆变器死区补偿方法相比,该方法只需在逆变器输出电流正负跳变时加入固定的死区脉冲,大幅减少了死区脉冲个数,从而减小死区的影响.为了减小系统成本,采用简单的模拟电路来判别逆变器输出电流正负跳变时刻.深入分析了死区补偿方法的基波和低次谐波特性...     

基于双同步旋转坐标系的五相永磁同步电动机三次谐波电流抑制方法

针对五相电压源逆变器的死区效应及五相永磁同步电动机转子磁场非正弦造成的3次谐波电流,提出了一种基于双同步旋转坐标系的抑制算法.研究了五相电压源逆变器死区效应的作用机理,将死区时间造成的误差电压脉冲序列等效为低频谐波电压.运用扩展对称分量法,得到了五相永磁同步电动机的解耦数学模型.死区效应形成的3次谐波电压以及转子3次谐波磁势作用在阻抗较小的3次谐波子空间会引起很大的3次谐波电流,在3次谐波同步旋转坐标系下增加一对谐波电流控制器以抑制3次谐波电流.在FPGA中实现了所提出的双同步坐标系控制算法,实验结果表明,所提算法可以有效地抑制五相电压源逆变器死区效应以及转子磁势非正弦引起的3次谐波电流.     

永磁同步伺服控制系统死区效应补偿方法

对永磁同步电动机控制系统逆变开关的死区效应进行分析。利用平均电压误差补偿法来补偿死区效应,并针对电流零位钳位现象,对平均误差电压补偿法进行改进,采用交、直轴电压来判断定子电流扇区并选择误差补偿电压分量的方法来补偿死区效应产生的定子电流畸变。     

死区模式对双极性PWM调速系统的影响

在双极性PWM调制方式中,为了防止桥臂的直通需要在互补的上下桥臂驱动信号上设置死区。利用硬件电路设置死区的方式具有设置简单、可靠性高的优点,常被应用在集成驱动模块中,然而不同的死区模式会对逆变器输出电压产生不同的影响。本文针对一种硬件死区设置方式在特定占空比附近输出电压跃变而造成电机转速非线性的问题进行分析,并给出了改进硬件电路和软件补偿两种解决措施。仿真和实验结果表明这两种方法都能够很好的解决在特定占空比附近输出电压跃变的问题,使转速能够在占空比改变时平稳变化。     

基于DDR2的二维波形映射技术研究与实现

波形捕获率是衡量示波器波形采集性能的1个重要指标,提高示波器的波形捕获率有助于提高对偶发信号的捕获能力.利用FPGA内部RAM资源或者外挂高速RAM作为映射缓冲区这一做法已经被广泛采用,但是成本高、局限性大.基于DDR2 SDRAM读写速度快、容量大、器件成熟的优点,设计了1种采集与显示并行处理的二维波形图像处理单元(...     

FPGA电流型PMSM变频驱动器及开路故障保护

电流源逆变器(CSI)随着反阻断IGBT器件的成功开发,在电动汽车等大功率变频调速领域前景广大。FPGA作为控制器,其时序控制能力强大,适合用来实现基于电流型空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的永磁同步电机(PMSM)变频驱动器。该系统通过采用最小直流链电流命令产生法和合理的死区开关状态设置,有效减小直流和开关损耗。系统为应对开路故障引起直流链电感产生瞬间高压打坏开关器件的现象,设置由双向TVS管和功率电阻构成的电感电压箝位环节,并监测直流链电流值,一旦低于限值则实现保护性停机。实际系统使用Xilinx公司FPGA开发板,基于电流源逆变器转子参考框下交流侧的理论模型,建立了一套数字化闭环调速策略,实测定子电流THD值及功率因数均达到良好效果。     

CPLD在电磁永磁混合悬浮控制器中的应用

研究电磁永磁混合悬浮系统中,利用CPLD产生两路互补、带死区的PWM波的方法.由于CPLD不存在死机问题,有效地防止了双向斩波器的直通问题,控制系统可靠性增强.在此基础上,进一步利用CPLD来完成译码、显示等辅助功能,提高系统的集成度.给出了CPLD模块的详细设计,并用VHDL语言实现了多个功能的同步运行,实验结果表明了设计的可行性.     

具有逆变器死区补偿的永磁同步电动机滑模控制

为削弱空间矢量脉宽调制死区效应对永磁同步电动机调速控制系统的影响,建立了逆变器的非线性模型和整个控制系统的模型。结合模型参考控制方法和滑模变结构控制方法,提出一种基于电压模型参考的双闭环二阶滑模控制方法,削弱了传统滑模控制固有的抖振现象,不需要测量逆变器参数而能自动补偿其非线性扰动。仿真结果表明,所提控制方法实现了系统全局稳定性控制,鲁棒性强、转速跟踪速度快、无超调量,电流谐波和转矩脉动明显减小。