SPWM逆變器典型死區(qū)補(bǔ)償策略
發(fā)布時(shí)間:2019-07-12 11:35:09來源:
?。ㄖ貞c大學(xué)輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶440)重要。但是在SPWM逆變器中,為確保同一橋臂上下兩管子不致發(fā)生直通故障,需要加入死區(qū)時(shí)間,從而導(dǎo)致死區(qū)效應(yīng),如輸出基波電壓降低,附加諧波增加等,降低了SPWM調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能。而死區(qū)效應(yīng)產(chǎn)生的低次諧波使輸出波形產(chǎn)生畸變,低次諧波又很難濾除。同時(shí)任何的開關(guān)器件都有一定的開關(guān)固有特性,也會(huì)給逆變器的輸出帶來畸變,影響逆變器的輸出。本文從分析逆變器的死區(qū)入手,并考慮了開關(guān)器件的固有特性,簡單分析了死區(qū)及開關(guān)器件的固有特性對(duì)逆變器輸出及整個(gè)系統(tǒng)的影響,然后選擇了具有代表性的電流反饋補(bǔ)償方法和基于無效器件的補(bǔ)償方法,對(duì)其補(bǔ)償原理進(jìn)行分析:電流反饋型死區(qū)補(bǔ)償原理既是通過檢測三相電流的極性來確定死區(qū)的補(bǔ)償電壓。即需要檢測相電流的極性,并將其變成方波電壓,加到每相的調(diào)制波上,這個(gè)方波電壓使逆變器產(chǎn)生一個(gè)與電流相位相同、與誤差波形相似的補(bǔ)償電壓,從而達(dá)到補(bǔ)償效果;基于無效器件的補(bǔ)償方法即為首先檢測逆變器輸出的電流方向,再根據(jù)電流方法確定有效器件且保證有效器件的開通時(shí)間,該方法是在原驅(qū)動(dòng)信號(hào)的基礎(chǔ)上加以補(bǔ)償,給無效器件仍然送驅(qū)動(dòng)信號(hào),達(dá)到補(bǔ)償效果。并進(jìn)行了具體的Matlab仿真研究,仿真結(jié)果表明所提出方法的有效性和可行性,同時(shí)通過比較兩種補(bǔ)償方法的仿真結(jié)果:對(duì)仿真得到的速度,輸出電流,轉(zhuǎn)矩分別進(jìn)行對(duì)比,并對(duì)其進(jìn)行Fourier分析,得出兩種補(bǔ)償方法的優(yōu)劣。研究對(duì)于提高和改善變頻調(diào)速系統(tǒng)的性能及對(duì)死區(qū)問題的研究有很好的借鑒意義。主要結(jié)論:當(dāng)考慮死區(qū)的同時(shí)考慮到開關(guān)管的通態(tài)壓降和開關(guān)時(shí)間的影響時(shí),產(chǎn)生誤差電壓不只與輸出電流的極性有關(guān),而且還與輸出電流的大小和調(diào)制波的大小有關(guān)。死區(qū)效應(yīng)及開關(guān)管的固有特性給輸出電壓、電流造成嚴(yán)重的波形畸變和基波電壓損失,而且所產(chǎn)生的低次諧波會(huì)造成電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)并嚴(yán)重影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。死區(qū)補(bǔ)償?shù)姆椒ê芏?,文中?duì)兩種補(bǔ)償方法進(jìn)行具體仿真研究,電流反饋補(bǔ)償和基于電流反饋和無效器件相結(jié)合的補(bǔ)償方式,兩種補(bǔ)償方法都需要對(duì)負(fù)載電流進(jìn)行檢測,但是第二種補(bǔ)償方法是基于DSP的死區(qū)補(bǔ)償方式,文中在Matlab/Simulink中對(duì)其仿真效果進(jìn)行了仿真研究。可以看到其補(bǔ)償效果要比方法1好。