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逆变器的共模电压重新解释逆变器的共模电压重新解释1. 介绍逆变器是一种用于将直流电能转换为交流电能的电子设备。
在逆变器的运行过程中，共模电压是一个重要的参数。
然而，对于许多人来说，共模电压可能是一个相对陌生的概念。
在本文中，我们将重新解释逆变器的共模电压，并探讨它对逆变器性能的影响。
2. 什么是共模电压？共模电压是指逆变器输出端两个输出端口之间的电势差。
它度量了输出端口之间的电压差异。
在逆变器工作时，由于各种因素的影响，如电路设计、负载特性等，输出端口的电压可能会有所不同。
共模电压是一个描述逆变器输出电压差异的指标。
3. 共模电压的影响共模电压对逆变器的性能有着重要影响。
较高的共模电压可能导致输出波形的失真。
当共模电压增加时，输出波形的形状会发生变化，可能会出现谐波成分增加、波形不纯等现象，从而降低了逆变器的输出质量。
较高的共模电压还会对逆变器的效率产生负面影响。
共模电压会导致电路中的功耗增加，从而降低了逆变器的转换效率。
这是因为输出端口之间的电压差异需要额外的能量来平衡，从而增加了逆变器的能耗。
另外，共模电压还可能对逆变器的稳定性产生影响。
一些共模电压较高的逆变器可能更容易受到电磁干扰的影响，从而导致系统的不稳定性。
这在某些应用场景中可能是一个重要的考虑因素。
4. 如何减小共模电压为了减小逆变器的共模电压，可以采取以下一些方法：4.1 电路设计优化：合理的电路设计可以降低共模电压的产生。
通过增加共模电感或使用合适的滤波电容，可以有效地减小共模电压的幅值。
4.2 负载匹配：选择合适的负载对逆变器的共模电压也有影响。
将负载与逆变器的输出端口匹配得更好，可以减小共模电压的波动范围。
4.3 地线设计：良好的地线设计也可以帮助减小共模电压。
通过合理布局地线并防止地线回路的干扰，可以有效地降低共模电压的产生。
5. 结论逆变器的共模电压是一个描述输出端口之间电压差异的重要参数。
较高的共模电压可能导致输出波形失真、降低逆变器效率和不稳定性。
死区补偿技术清华大学电机系 缪学进1 引言微处理和电力电子技术的迅速发展，极大地促进了PWM技术的发展和应用，各种PWM 交流传动技术在工农业生产、国防和日常生活中得到了广泛的应用。
我们知道，任何固态的电子开关器件都具有一定的固有开通和关断时间。
对于确定的开关器件，固有开通和关断时间内输出信号是不可控制的。
三相桥式逆变器系统中，同一桥臂上的两个开关器件工作于互补状态。
由于一般开关器件的开通时间小于关断时间，因此，如果将互补的控制信号加到同一桥臂上两个开关器件的控制极上，那么这两个开关器件将会发生“直通”，其后果非常严重。
所以目前的逆变器系统广泛采用时间延迟的控制技术即将理想的PWM控制信号上升沿或下降沿延迟一段时间，在这段时间内输出信号是不可控的，这就是死区时间[1]。
死区的存在使逆变器不能完全精确复现控制信号的波形，输出电压产生幅值和相位的误差。
由于死区的作用，每一个调制周期内引起的微小畸变经积累后，必然会使逆变器的输出电流波形产生畸变，它不但会降低基波幅值，而且会产生低次谐波，直接影响电动机在低速下的运行性能。
过去为了消除死区的影响，通常采用硬件和软件相结合的解决方案，但硬件补偿方法存在着检测精度差、滞后以及实现困难等问题。
微处理器在电机控制中的应用使死区补偿变得容易，尤其是TI公司的专为电机控制设计的2000系列处理器（如TMS320F240、TMS320LF2407、TMS320F2812等）在芯片内部集成了专门的硬件电路进行死区补偿，减少了电压误差，可以获得满意的效果。
2 死区效应分析三相电压型逆变器的基本构成如图 1 所示，与电流型逆变器相比，电压型逆变器可以提高逆变器的开关频率，有利于快速控制和抑制逆变器噪声，并且输出阻抗小，适合于交流电机调速控制。
为了防止逆变器区桥臂的上下功率开关发生直通，在上下功率开关改变状态时必须插入死区时间，即先将已开通的功率管关断，插入一定的死区延时，再开通另一个处于关断状态的功率管。
多个逆变器的共模电压抑制方法和逆变器系统的制作方法在多个逆变器系统中，共模电压抑制是一个非常重要的问题。
共模电压是指多个逆变器之间存在的相互影响的电压。
这种影响可能会导致逆变器系统的不稳定性，降低系统的效率，并可能损坏系统的组件。
因此，采取适当的共模电压抑制方法至关重要。
一种常见的共模电压抑制方法是使用共模电压滤波器。
这种滤波器被安装在逆变器系统的输入端，用于滤除共模电压中的谐波成分。
通过选择适当的滤波器参数，可以有效地减小共模电压的幅值，从而降低共模电压对逆变器系统的影响。
另一种方法是使用变压器进行共模电压抑制。
通过在逆变器系统中引入变压器，可以将共模电压传导路径中的电流分流，从而减少共模电压的幅值。
此外，变压器也可以提供电气隔离，从而进一步增强系统的稳定性和安全性。
此外，逆变器系统的制作方法也需关注。
制作一个良好的逆变器系统的关键是合理的设计和选用优质的组件。
首先，需要确保逆变器系统的电路设计满足所需的功率要求和电气特性。
其次，在选择逆变器组件时，应优先考虑其质量、可靠性和适应性，以确保系统的长期稳定运行。
在制作逆变器系统时，还需要仔细考虑布局和散热问题。
逆变器系统的布局应遵循一定的电磁兼容性规范，以减少干扰和提高系统的抗干扰能力。
此外，在逆变器系统的内部和外部需要合理地设计散热结构，确保系统的散热效果良好，以保证逆变器组件的工作温度在安全范围内。
综上所述，多个逆变器的共模电压抑制方法和逆变器系统的制作方法需要充分考虑共模电压抑制、合理的设计和选用优质的组件、布局和散热等方面的问题。
通过科学的方法和严格的制作流程，可以制作出稳定可靠的逆变器系统。
电力系统2019.6 电力系统装备丨45Electric System2019年第6期2019 No.6电力系统装备Electric Power System Equipment 在现代工业中，不断提高电压型PWM 变频器的综合性能，这一变频器有着越来越广的应用范围。
然而，在广泛应用变频器中，在这之中有些负面影响比较明显。
变频器所产生的高频共模电压将会在电动机轴有高振幅的轴电压产生，轴承电流因此出现，用不上很长的时间电动机轴承将会受到损坏，使用电动机的寿命将会降低；在每次运行过程中开关高速的电力电子设备会强烈的干扰到电源，对其他设备以及控制系统安全稳定的运行造成影响；电动机和变频器之间，当连接时用了长距离电缆，电动机端就会产生过电压，电动机的绕组压力将会因此增加，将负面影响加重。
负面影响降低了系统可靠性，故障率也会因此增加，一般情况下这些会被变频器用户忽视，并且在这样情况下产生的实际损失可能会大于交流变频系统的成本。
1 共模电压1.1 共模电压定义共模电压存在于任意的PWM 变频器驱动系统之中。
在这之中值得注意的是，从变频器产生差模电压没有共模分量，共模电压形成的电流会流过负载。
这一电流的大小会受到系统的影响，接地器共模阻抗以及电路结构也会对其造成影响，它消耗输入功率并且还可以抑制负载。
在这样的状况下，有必要对共模电压进行分析。
一般情况下使用三相电动机的系统，变频器允许的开关状态有8种。
由此，在三相绕组处电动机会［摘 要］应用PWM 变频器中产生的共模电压对系统运行的可靠性会造成影响。
本文对电压源PWM 变频器出现的共模电压和负效应产生机理进行研究，从而得知产生共模电压的原因和抑制方法，也得知变频器输出的负面影响主要来源是共模电压。
本文主要围绕PWM 变频器展开讨论，首先对其共模电压和相应的抑制技术进行分析，最后通过实验及实验结果，对共模电压系统负面效应产生的根源进行分析。
［关键词］共模电压；抑制技术；轴电压；轴承电流［中图分类号］TN773 ［文献标志码］A ［文章编号］1001–523X （2019）06–0045–02Research on Output Common Mode Voltage of PWM Inverterand Its Suppression TechnologyLiu Si［Abstract ］The application of the common mode voltage generated in the PWM inverter will affect the reliability of the system operation. In this paper, the common mode voltage and negative effect generation mechanism of voltage source PWM inverter are studied to know the cause and suppression method of common mode voltage. It is also known that the main source of negative feedback of inverter output is common mode voltage. This paper focuses on the discussion of PWM inverters. Firstly, the common mode voltage and corresponding suppression techniques are analyzed. Finally, the root causes of the negative effects of the common mode voltage system are analyzed through experiments and experimental results.［Keywords ］common mode voltage; suppression technique; shaft voltage; bearing current PWM变频器输出共模电压及其抑制技术的研究刘 思（广州东芝白云菱机电力电子有限公司，广东广州 510460）接地分类多层复合石墨烯接地装置石墨基柔性接地体普通铜包钢接地体环境适应性依靠石墨烯层导电机理，导电性能优越，能很好适用于高土壤电阻率山区石墨时间一长容易脱落，导致导电性变差需配合使用降阻剂，降阻效果会随时间降低安装过程使用油镐垂直安装，十分便利快捷 水平铺设，易暴露，易损坏 使用铁锤等原始工具敲打入土地，过程中易磨损表面金属层，加速内部的锈蚀维护成本免维护、更新，节约材料、经费、土地免维护定期开挖检查及测试回收价值无回收利用价值，从根本上解决被盗问题二次利用价值低具有二次回收价值，容易被盗窃，从而使得整个接地网遭到破坏3 结束语总之，随着我国社会经济及科技的不断发展，石墨烯将逐渐得到人们的高度重视。
永磁同步电机逆变器死区补偿技术现今工业伺服驱动中多采用驱动永磁同步电动机(PMSM)的交流伺服系统，其交流驱动单元使用三相全桥电压型逆变器。
PWM调制的变频控制技术实现了对交流电机动态转矩的实时控制，大大提高了伺服系统的控制性能。
然而，对于PWM逆变器，在驱动功率管的开关信号中插入延时时间以防止直流母线直接短路，延时时间的引入将导致死区时间效应，引起逆变器输出波形的畸变和基波电压的降落，影响了伺服系统性能的进一步提高。
为补偿Td引起的电压波动，研究人员提出了各种补偿方法，大致可划分为三类。
最普遍的方法是在电流极性相同的区间内，根据缺少的脉冲列相应加上极性相反的脉冲列，以抵消其影响。
由于三相电流必有一相与另两相极性相反，一种简单的方法是对极性相反的相实行二倍的电压过补偿，使三相电压死区影响相互抵消，线电压波形为正弦形。
详细分析了死区产生的原因和影响，并根据模拟调制和数字调制分别给出了死区的硬件电路补偿方法。
文献[3]根据全桥电路的开关状态，提出了一种带死区补偿的逆变器数学模型，该模型的特点是由简单的滞环结构组成，根据此模型可由一计算公式实现死区补偿。
第二类方法是根据无效器件原理实现死区补偿的。
在任意时刻，逆变器每一桥臂两个功率器件中只有一个是有效的。
当上桥臂器件关断时，不论下桥臂器件是否导通，输出电压都是直流母线的负端电压，此时称下桥臂器件是“无效”的。
死区补偿的办法是，维持有效器件的驱动信号不变，改变无效器件的驱动信号使之满足设置死区的要求。
既然“无效”器件的通、断并不影响输出电压状态，那么也就不需要驱动信号了，只给有效器件发出驱动信号就可以了，这样也就不需要加入死区，也就没有什么死区补偿的问题了。
但该方法在电流过零点处会由于误差导致畸变，因此使用这个方法时要注意电流过零区域的处理。
一些学者进一步提出了改进方法。
在电流过零点加一滞环，在滞环时间内使用正常的开关死区保护，可减小畸变。
由于电流采样中的干扰和电流变化的复杂性，文献[5]在电流过零点附近的区域应给出两路驱动信号并加入死区及死区补偿。
死区电路原理死区电路，也被称为失灵区电路，是一种特殊的电路设计，主要用于控制开关设备，如电机驱动器等。
死区电路的主要功能是在输入信号进入某个特定范围（死区）时，使电路输出保持为零，而当输入信号脱离这个范围时，电路的输出才会随输入信号的变化而变化。
死区电路的实现原理通常涉及到对输入信号的处理和比较。
以电机驱动器为例，电机驱动器中的死区电路主要用于防止上下管直通，防止电流过大导致炸板。
在电机驱动器的桥式电路中，同一相上下桥互补的桥臂上故意加入的同时关闭时刻，即死区时间。
当电流流出逆变器的方向是正方向时，上桥臂的开关管（如VT1）导通，下桥臂的开关管（如VT2）关断；当电流方向为负时，情况相反。
在死区时间内，电流通过与开关管并联的二极管（如上桥臂的VD1或下桥臂的VD2）续流，此时输出电压被钳位在特定的电平上，如0V或Ud+。
由于死区时间内的电压钳位，软件设置的输出电压和真实的输出电压之间会产生差异。
当电流为正时，由于死区时间内电压被钳位到0V，设置占空比值产生的电压值会减小；当电流为负时，由于死区时间内电压被钳位到Ud+，设置占空比值产生的电压值会增加。
这种电压变化在电机启动和低速运行时影响较大，因此需要对死区进行补偿以提高电机低速运行性能。
死区电路的实现可以采用多种方法，如使用RC延时电路和与门产生死区时间，或者通过检测特定信号（如电流或电压信号）的变化来判断是否进入死区。
在电机驱动器中，死区电路通常与PWM（脉冲宽度调制）信号一起工作，通过调整PWM信号的占空比来控制电机的速度和方向。
总的来说，死区电路是一种用于控制开关设备的特殊电路设计，通过在输入信号进入特定范围时使电路输出保持为零，实现对开关设备的精确控制。
这种电路在电机驱动器、电源管理、自动控制系统等领域有广泛的应用。
一种三相SVPWM逆变器死区补偿方法空间矢量脉宽调制/电流极性/死区优化设置/死区效应1引言空间电压矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM）通过在调制周期内产生一个开关序列得到等于电压参考矢量的平均电压矢量，可以获得较高的直流电压利用率和较低的输出谐波[1]，因而得到广泛的工业应用。
但在桥式逆变电路中，为了避免同一桥臂上下开关器件的直通，必须插入死区时间。
死区时间的存在显然使逆变器不能完全精确的复现PWM控制信号的理想波形，也不能精确地实现控制目标[2]。
国内外学者对逆变器死区效应做了许多有益的研究，并提出了一系列改善措施[3-7]，文献[3-7]均采用了平均误差电压补偿法，文献[3]还对开关器件管压降和电路中寄生电容对死区效应的影响进行了研究，文献[4]在同步旋转d-q坐标系下，通过d、q轴参考电流和逆变器输出参考角频率来产生电压前馈补偿信号，文献[5]采用电机的数学模型预测定子电流对参考电压矢量进行调整，文献[6]根据电流基波和5、7次谐波表征的谐波畸变，引入两个满足收敛性可自调整的变量，实时调整以这两个变量为函数的电压补偿信号，文献[7]通过讨论输出电压矢量和三相电流方向的关系，将三相电流分成六个区域，在每个区域只对其中一相补偿。
但上述所采取的死区补偿方案都属于被动补偿，即死区效应已经发生后，根据理想输出和实际输出之间的偏差进行开环或闭环补偿。
本文在对三相SVPWM逆变器死区效应分析的基础上，采用优化的死区设置方法，主动避开死区效应，以达到补偿目的，并通过MATLAB 仿真和实验验证了其有效性，证明该死区优化设置补偿法是正确的。
2三相SVPWM逆变器死区效应分析图1三相桥式PWM逆变器主电路原理图图2 传统死区设置时逆变器A相工作过程图1为感应电机PWM逆变器的原理图。
按照传统死区时间设置方法即上下管均采用“延时开通”来加入死区时间，以A相为例分析其死区效应，其它相工作过程和其类同。
死区补偿技术清华大学电机系 缪学进1 引言微处理和电力电子技术的迅速发展，极大地促进了PWM技术的发展和应用，各种PWM 交流传动技术在工农业生产、国防和日常生活中得到了广泛的应用。
我们知道，任何固态的电子开关器件都具有一定的固有开通和关断时间。
对于确定的开关器件，固有开通和关断时间内输出信号是不可控制的。
三相桥式逆变器系统中，同一桥臂上的两个开关器件工作于互补状态。
由于一般开关器件的开通时间小于关断时间，因此，如果将互补的控制信号加到同一桥臂上两个开关器件的控制极上，那么这两个开关器件将会发生“直通”，其后果非常严重。
所以目前的逆变器系统广泛采用时间延迟的控制技术即将理想的PWM控制信号上升沿或下降沿延迟一段时间，在这段时间内输出信号是不可控的，这就是死区时间[1]。
死区的存在使逆变器不能完全精确复现控制信号的波形，输出电压产生幅值和相位的误差。
由于死区的作用，每一个调制周期内引起的微小畸变经积累后，必然会使逆变器的输出电流波形产生畸变，它不但会降低基波幅值，而且会产生低次谐波，直接影响电动机在低速下的运行性能。
过去为了消除死区的影响，通常采用硬件和软件相结合的解决方案，但硬件补偿方法存在着检测精度差、滞后以及实现困难等问题。
微处理器在电机控制中的应用使死区补偿变得容易，尤其是TI公司的专为电机控制设计的2000系列处理器（如TMS320F240、TMS320LF2407、TMS320F2812等）在芯片内部集成了专门的硬件电路进行死区补偿，减少了电压误差，可以获得满意的效果。
2 死区效应分析三相电压型逆变器的基本构成如图 1 所示，与电流型逆变器相比，电压型逆变器可以提高逆变器的开关频率，有利于快速控制和抑制逆变器噪声，并且输出阻抗小，适合于交流电机调速控制。
为了防止逆变器区桥臂的上下功率开关发生直通，在上下功率开关改变状态时必须插入死区时间，即先将已开通的功率管关断，插入一定的死区延时，再开通另一个处于关断状态的功率管。
单相桥式PWM 逆变器死区补偿的一种方法翁斌，刘旭光，彭登峰，刘 斌，伍家驹 (南昌航空大学，江西 南昌 330063)摘要：为了更好的了解脉冲宽度调制控制技术及其在实际电路中的应用，文中以单相SPWM 逆变电路为控制对象，分别从PWM 的产生机制、死区补偿和输出电压与输出电流等方面详细介绍了死区补偿的一种方法。
并对逆变器的工作模态、电流回路做了具体的分析。
文中结合图表和文字说明进行分析，形象直观、简洁易懂。
关键词：死区补偿；脉冲宽度调制；逆变器桥式PWM 逆变器中，为了防止同桥臂开关器件直通，需要在其互补驱动信号中设置死区，但同时会导致输出电压基波幅值降低并产生低次谐波等。
为改善输出电压波形，可采取多种方法，相关资料也介绍了死区补偿的方法，但未能采用图文形象、直观的介绍死区补偿的过程，而采用纯数学推理和文字说明较抽象，不易理解。
本文详细介绍了一种死区补偿的方法。
1 单相桥式PWM 逆变电路在采用IGBT 作为开关器件的单相桥式PWM 逆变电路中，假设负载为阻感负载。
工作时V1和V2的通断状态互补，V3和V4的通断状态也互补。
逆变桥的主回路由左右桥臂组成，每个桥臂有两个IGBT ，每一个开关器件都有一个PWM 波控制其导通，且同一桥臂上的两功率开关器件不能同时导通，否则会导致直流电压短路。
考虑到在感性负载下二极管VD1、VD2、VD3、VD4存在着续流的现象，且逆变桥同一桥臂上的两个IGBT 不能同时导通，所以在逆变电路中存在着五种开关状态，具体情况如表1所示。
单相桥式删逆变电路如图1所示。
2 PWM 控制过程的分析2．1 PWM 的产生机制本文采用调制法产生PWM 波形，采用等腰三角波作为载波，因为等腰三角波上任一点的水平宽度和高度成线性关系且左右对称，当它与任何一个平缓变化的调制信号波相交时，如果在交点时刻对电路中开关器件的通断进行控制，就可以得到正比于信号波幅值的脉冲，这正好符合PWM 控制的要求。
