一种逆变器死区效应补偿方法
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三相逆变器死区补偿一、引言在电力系统中,逆变器是将直流电转换为交流电的关键设备之一。
而三相逆变器是一种常见的逆变器类型,广泛应用于太阳能发电、风能发电等领域。
然而,由于逆变器本身的特性,会存在一个称为死区的问题。
本文将对三相逆变器死区补偿进行深入探讨。
二、三相逆变器死区问题的原因三相逆变器在将直流电转换为交流电时,需要通过开关器件来控制电流的流向。
然而,由于开关器件的切换速度有限,会导致在切换过程中,同时打开或关闭的两个开关器件存在一个时间上的间隔,即死区。
这个死区会导致电流在切换过程中断,使得逆变器输出的交流电存在失真现象。
三、三相逆变器死区补偿的方法为了解决三相逆变器死区问题,研究者们提出了多种补偿方法,下面将介绍其中的几种常见方法。
3.1 死区补偿电路死区补偿电路是一种常见的补偿方法,它通过在开关器件的控制电路中添加补偿电路,来消除死区带来的影响。
补偿电路可以根据死区时间的大小和开关器件的特性进行设计,使得在切换过程中电流能够平滑地流过。
3.2 死区补偿算法除了通过电路来进行死区补偿外,还可以通过算法来实现死区补偿。
死区补偿算法可以根据逆变器输出的电流波形,计算出合适的补偿信号,从而消除死区带来的失真。
3.3 死区时间的选择死区时间的选择也是一项重要的工作。
过小的死区时间可能导致开关器件的损坏,而过大的死区时间则会导致输出电流的失真。
因此,需要根据具体的应用场景和开关器件的特性来选择合适的死区时间。
3.4 死区补偿的效果评估在进行死区补偿时,需要对补偿效果进行评估。
评估的方法可以包括输出波形的失真程度、电流的谐波含量等指标。
通过评估补偿效果,可以进一步优化补偿方法和参数的选择。
四、三相逆变器死区补偿的应用场景三相逆变器死区补偿技术在各种领域都有广泛的应用。
以下列举了几个常见的应用场景:1.太阳能发电系统:太阳能发电系统中的逆变器需要将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电。
死区补偿可以提高逆变器的转换效率,减少输出波形的失真,从而提高太阳能发电系统的整体性能。
SVPWM中全新的死区时间效应补偿方法杨来坡王泰宇徐鸿李千里安徽中家智锐科技有限公司摘要:文章对3相逆变的死区时间效应进行了分析,同时给出了一种全新的针对永磁同步电机驱动中死区效应的补偿方法。
该方法同时考虑了零电流钳位和寄生电容的影响,经过计算和实际验证,确实改善了死区效应的影响。
本方法理论分析的有效性及其实际效果都通过在空调直流电机驱动控制应用中得到了充分验证。
关键词:三电平逆变器;死区时间;补偿;PWMDead-time compensation in the application of SVPWM Laipo YangTaiyu WangHong XuQianli LiAnhui Cheari Zhi Rui Technology Limited CompanyAbstract: The Dead-time effect of the three phases bridge inverter is analyzed in this paper. A Dead-time compensation strategy is presented for a permanent-magnet synchronous motor drive taking zero-current damp and parasitic capacitance effects into account. It improves the Dead-time effect, with practicality and little calculation .The validity of theory analysis and this method is proved by the experiment results, the method is applied to the controlling of Air conditioner motor. Keywords: Three-level inverter;Dead time;Compensation;PWM SVPWM中全新的死区时间效应补偿方法作者:杨来坡, 王泰宇, 徐鸿, 李千里作者单位:安徽中家智锐科技有限公司本文链接:/Conference_7950587.aspx。
PWM逆变器死区效应的补偿1引言在PWM三相逆变器中,由于开关管存在一定的开通和关断时间,为防止同一桥臂上两个开关器件的直通现象,控制信号中必须设定几个微秒的死区时间。
尽管死区时间非常短暂,引起的输出电压误差较小,但由于开关频率较高,死区引起误差的叠加值将会引起电机负载电流的波形畸变,使电磁力矩产生较大的脉动现象,从而使动静态性能下降,降低了开关器件的实际应用效果。
本文从分析死区效应的产生机理入手,寻求死区效应的补偿方法。
2死区效应的产生利用逆变器中的一个桥臂(。
由图2可见,输出理想波与实际波之间将会引起误差波。
若忽略开关器件的存储时间及脉冲上升与下降时间,误差波可认为是矩形波。
图1逆变器的一个桥臂图2死区误差及矫正波形图3死区效应的补偿3 1调整参考波形的补偿方法假定开关频率远大于基波频率,输出电流为正弦波,每一死区引起的电压误差近似相等,则死区时间对基波电压的影响可用电流正负半周的平均电压误差来表示。
每个死区的误差波面积为:Δe=tdUd(1)式中:td——死区时间(μs)Ud——直流电源电压(V)则在每一个基波周期内的误差平均值为:ΔU=sign(i)Ud(2)式中:M——每一个周期内开关的次数T——基波周期(μs)可见,电压损失与电流幅度无关,与电流方向有关。
平均误差电压对逆变器影响的波形。
其中ur为理想基波。
若负载为感性,则电流滞后ur的角度为φ′。
平均误差电压ΔU为矩形波,与电流i成反向关系,分解后基波为Δu1。
则实际基波电压u1为理想基波ur与误差基波Δu1的叠加。
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。