基于定子电压矢量定向的死区补偿方式在通用型变频调速器的应用

简要论述了变频器的死区时间对输出电压和输出电流的影响。结合矢量控制中死区时间补偿方法 ,提出了一种基于定子电压矢量定向的死区补偿方法 ,通过实验表明在通用型变频器中取得了良好的补偿效果     

一种基于电流矢量的死区时间补偿方案

针对PWM电压型变频器死区时间对输出电压的影响,提出了一种死区时间补偿方案.该方案通过电流矢量空间角判断感应电机三相定子电流正负,推导出三相定子电压的补偿量.实验显示了该方案的有效性.     

二极管箝位型三电平死区补偿策略研究

分析了开关死区对二极管箝位型三电平变流器输出电压电流的影响,提出基于补偿输出电压的死区效应的补偿方法。该算法需测量出精确的电流方向,但在低速情况下,电流过零存在零电流箝位效应,从而影响电流方向判别。为此提出了采用指令电流坐标旋转变换来准确测定电流方向,可实现对死区的精确补偿。通过Matlab仿真和实验验证了该算法的有效性。     

一种逆变器死区效应补偿方法

死区效应的存在使得逆变器输出电压和电流无法跟踪参考电压和电流,相位发生变化,增加了谐波分量,使系统的输出转矩存在很大脉动,尤其电机在低速运行时,可能导致系统不稳定。深入分析了死区效应和零电流箝位对输出电流的影响。针对电流过零区域极性判断不准从而导致误补偿的问题,提出在电流过零点设置夹断区间,在夹断区间外采用固定值补偿占空比,在夹断区间内采用线性补偿占空比。仿真及实验结果表明,采用该方法能有效减小电流的畸变和谐波分量。     

一种新颖的基于死区时间在线调整的SVPWM补偿算法

提出了一种逆变器的死区补偿算法,以改善永磁同步电动机的电流波形。传统的SV-PWM死区补偿算法的前提是逆变器三个桥臂的死区时间相同并且不变,若要正确地消除死区效应必须准确地检测出电流的方向。本文所提出的补偿方案是分别独立地改变三个桥臂各自的死区时间,且死区大小由对应相电流的大小实时地计算出来,目的是使由死区引起的扰动电压矢量跟随电流矢量同步旋转。这种情况下,死区扰动电压矢量在d-q坐标系下的分量可由id和iq算得,死区补偿不再需要检测电流方向,这就避免了传统的补偿算法在相电流处于零附近时由于电流方向检测的不准而使得补偿效果下降。实验结果表明,所提出的方案能够有效地改善电流波形的正弦程度,且消除了传统方案需要检测电流方向的弊端,同时算法实现简单,具有工程实用价值。     

SPWM死区对三电平高压变频器共模电压的影响

为了研究基于三电平中性点箝位(NPC)逆变器的高压变频器采用SPWM时死区设置对变频器输出共模电压的影响,利用双重Fourier法推导得逆变器不带吸收回路空载条件下采用SPWM调制策略时不同方式设置死区后逆变器输出共模电压的表达式,研究了逆变器带感性负载及开关器件带RC吸收回路条件下死区设置对逆变器输出电压及输出共模电压的影响。利用MATLAB对以上问题进行了仿真研究。对表达式分析得:逆变器不带吸收回路空载时,不论是否设置死区及以何种方式设置死区,逆变器输出共模电压均主要含有调制波3的奇数倍次谐波;逆变器带上RC吸收回路及感性负载时,单边设置死区时正方向的负载电流使输出电压减小,负方向的负载电流使输出电压增加,从而影响了逆变器输出的共模电压。仿真研究验证了以上分析结果。研究表明,当逆变器带上RC吸收回路及感性负载时,分析SPWM死区与变频器输出共模电压的数学关系较复杂。     

三相逆变器复合补偿研究

为改善死区效应和零电流箝位对输出波形的影响,提出了一种复合补偿方法。通过电流采样检测电流方向,调节开通、关断时间使输出波形与理想波形完全一致,消除了死区效应。计算出零电流箝位电压误差后通过电压补偿消除了零电流箝位造成的电压误差。在三相逆变器上验证了复合补偿方法。实验结果表明补偿后的逆变器输出基波有效值提高,电流波形畸变得到改善。     

基于预测电流控制的PWM逆变器死区补偿方法研究

详细分析了PWM逆变器死区对输出电压和输出电流的影响,基于预测电流控制算法提出了一种新的补偿算法,仿真分析和实验结果证明该算法对死区补偿的有效性和可行性,而且不需添加任何硬件,所有算法都由DSP来完成,易于实现.     

基于模糊控制零电流钳位逆变器死区补偿

逆变器死区对于交流伺服系统产生很多不利的影响,如逆变器输出电压的畸变,电动机转矩的脉动和过热等,特别是逆变器低频输出时的零电流钳位将导致系统的不稳定。本文提出了一种新型模糊补偿算法,该算法能够提供精确的零电流信息,可以实时计算逆变器死区导致的误差电压,并通过前馈方式对误差电压进行补偿。该方法应用于SVPWM逆变器系统可以达到精确的输出电压补偿,并且可有效地消除零电流钳位现象,降低系统在低频时输出电流的脉动。仿真与实验表明该算法有效、可行。     

交流伺服系统逆变器死区效应分析与补偿新方法

死区效应的存在使得逆变器输出电压和电流不能跟踪参考电压和电流,同时输出增加了谐波分量,使系统的输出转矩存在很大脉动,尤其电机在低速运行时,可能导致系统的不稳定。针对此问题分析了死区效应对于交流伺服系统的影响,特别是低速运行时对电流波形的影响。提出了一种新型的在线延时补偿算法,该算法可以省掉开关器件没有必要的开通和关断,且不需要任何额外的硬件电路和离线的实验测量,具有实现简单、输出波形谐波含量小等特点,较好地降低了系统在低频时输出电流的脉动。仿真与实验表明该算法有效、可行。     

±500 kvar GTO-SVG中 GTO死区补偿的研究

分析了GTO死区存在严重恶化SVG输出电压的原因;提出了一种有效的补偿死区的方法,该方法不需要实时判断系统电压和电流的方向来实时改变补偿死区的规律,而是根据SVG自身的运行特点,提出一种判断SVG输出无功的方向（可通过简单地判断SVG输出电压与系统电压之间的角度δ的方向来实现）,即可离线设置两个方向上的死区补偿的角度修正值Δδ,从而方便地实现死区补偿的方法。该方法不仅有效地减小了SVG输出电压的失真度,还可节省大量的CPU运行时间;在±500 kvar SVG上进行试验,其结果验证了该补偿方法的有效性和必要性。     

三电平逆变器死区补偿策略研究

为了避免桥臂直通带来的危害,必须在PWM驱动脉冲中加入死区时间。在电压型逆变器低频和轻载运行时,死区效应将导致输出电压和电流的畸变。针对三电平逆变器,根据伏秒等效原理和输出电流极性,提出一种新型的死区补偿策略,既补偿了死区时间、功率器件的开通和关断延时,又考虑了管压降带来的死区效应。基于DSP与CPLD,构建三电平逆变器硬件平台,在一台30kW三相异步电机上完成了相关实验,并通过李萨如图对输出电流波形进行分析。实验结果验证了该方法可以有效的改善输出电流波形,并补偿了由死区效应所造成的输出电压损失,提高了系统低频运行的性能。     

级联型高压变频器死区效应分析

设计电压型PWM变频器时死区时间的设定会造成输出谐波增加、负载电动机转矩脉动，严重时甚至引起电动机震荡。针对电压胞级联型结构的高压变频器，通过理论推导和仿真分析，较为详细的探讨了其死区效应的特点和影响因素。研究证明，电压胞级联型高压变频器死区效应与电压胞个数无关，随频率调制比和死区时间的变化而同步变化，且总的看来死区的影响不很严重，但从高性能调速的角度，适当的死区补偿也是必要的。     

永磁电机无位置传感器控制死区补偿策略

空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制中,逆变器存在死区效应和零电流钳位效应,导致电流电压波形畸变,造成转速转矩脉动,控制性能降低。迭代控制死区补偿策略无需检测电流极性,同步旋转坐标系下,构造反电动势观测器得到实际电压e^d、e^q,矢量控制输出期望电压ed、eq,通过迭代算法将死区效应造成的误差前馈到期望值,补偿死区效应的影响,提高系统控制性能。仿真和实验证明了理论分析的正确性和有效性。     

基于功率因数角预测电流矢量的死区补偿方法

分析了变频器的死区效应以及SVPWM算法中电压矢量、电流矢量与功率因数角三者的关系,并由此得到一种基于功率因数角预测电流矢量的死区补偿方法。采用输出电压矢量脉冲宽度补偿策略进行死区补偿,最终给出实验波形。实验结果表明,该方法补偿效果明显,有较好的实用价值。     

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.     

变频器逆变单元控制死区时间的补偿

分析了导致逆变单元非线性畸变的控制死区时间对系统的输出电压、输出电流和运行稳定性的影响,指出这些影响在功率器件的开关频率较高或死区时间较大时是不能忽略的.在分析了传统死区时间补偿方法的缺点之后,提出了适合于通用变频器的基于旋转坐标变换的死区时间补偿方法.它将检测到的三相定子电流转化到同步旋转坐标系中进行处理,而不会引起幅值的变化,也不存在相位滞后的问题.补偿结果表明,该方法特别适用于工作在低频状态时的系统和小容量系统.     

死区效应下逆变器输出电压畸变分析及其补偿

死区时间会使逆变器输出电压电流基波分量减小、高次谐波分量增加,引发永磁同步电机系统转矩脉动。在考虑电力电子器件开、关时间及电力电子器件管压降的条件下,对单相输出电压的畸变进行分析,利用空间矢量的方法,求出了各相畸变电压的合成电压矢量,并根据所得到的输出电压畸变模型提出了在α、β轴电压补偿的补偿方法。最后使用英飞凌混合动力汽车驱动模块HybridPACKTM1及配套驱动评估板对该方法进行了实验。实验结果证明,该方法简单实用,不需要增加额外的硬件电路,补偿后电流的正弦性得到了有效的改善,电流钳位效应得到较好地抑制。     

考虑零电流嵌位的永磁同步电机死区效应补偿方法

死区效应的存在使得电压型逆变器输出电压和电流不能跟踪参考电压和电流,相位发生变化,谐波分量增加,输出转矩脉动增大,尤其在电机低速运行时,可能导致系统的不稳定。深入分析了死区效应和零电流嵌位对输出电流的影响。针对电流过零区域极性判断不准从而导致误补偿的问题,提出在电流过零区域设置夹断区间,在夹断区间外采用固定值补偿占空比,在夹断区间内采用线性补偿占空比。通过TMS320F2812数字信号处理器(DSP)芯片实现补偿算法,在750W永磁同步电机上得到验证。仿真和试验结果表明,采用该方法可有效减小电流畸变、谐波分量及零电流驻留时间。     

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.