基于死区消除与补偿的T型三电平逆变器控制策略

为了避免三电平逆变器的上下桥臂直通,开关切换过程中会引入死区.死区会提高逆变器的输出电流谐波,降低逆变器的输出电压和电流.文中分析了死区在开关管换流过程中的作用,并在此基础上提出一种死区消除与补偿相结合的方法来消除其对逆变器的不利影响.当相电流足够大时,可以根据电流的方向输入不同的驱动信号,达到在没有死区的情况下防止开关管短路的目的.当相电流接近零点时,由于电流纹波的影响,死区消除方法并不适用,只能通过引入死区来提高逆变器的稳定性,然后通过死区补偿来消除其不利影响.实验结果证明,文中方法可以有效地解决死区问题.     

采用扩展卡尔曼滤波器对PMSM死区补偿的方法

分析了永磁同步电机矢量控制中死区效应的影响,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman filter,EKF)的死区补偿方法.在PWM逆变器中,死区会导致相电压产生非3整数倍的奇次谐波,进而影响电机控制性能,尤其在低速时更为明显.设计了能够估计αβ坐标系下的电流和谐波产生的电压误差的扩展卡尔曼滤波器,最终通过估算的补偿电压及电流方向确定αβ坐标系下的补偿电压.仿真和实验结果表明:该死区补偿方法可以较好地消除零电流钳位现象,有效地改善PMSM逆变器输出电流波形.     

死区电流极性检测的一种新方法

针对逆变器死区期间电流过零点检测不准确会影响死区补偿效果的问题,比较了几种常规检测方法,分析了这些方法存在的不足,根据电流极性检测原理并结合反馈电流补偿法,提出了一种新的检测方法,设计了具体的逻辑电路并仿真仿真结果表明该方法能准确检测出死区期间电流极性,从而验证了该方法的有效性,为下一步实现可靠的死区补偿提供了有力的判据     

感应电机SVPWM控制技术死区效应补偿新方法

首先从SVPWM逆变器的死区人手,详细分析死区效应的机理及对逆变器输出电压和整个系统的影响,提出死区补偿的重要性;然后针对传统电流反馈型平均误差电压补偿法存在的实时性问题,提出了改进算法:即通过利用当前时刻的已知状态和电机模型预测下一时刻的电流极性,在下一时刻采用平均误差电压补偿法,并结合零电流钳位效应消除方法对感应电机SPVWM逆变器的死区效应进行了补偿;最后在7.5 kw感应电机系统中对这种补偿方法进行了仿真验证.     

死区效应对逆变器并联环流影响的研究和仿真

在桥式逆变电路中,为了避免处在同一桥臂的上下两个开关器件发生直通故障,通常在PWM驱动信号中插入一段死区时间,但这样会引起输出电压波形的畸变.首先以单逆变器系统为基础研究了死区因素对输出电压的影响,并将死区造成的电压偏差视为一种谐波扰动,建立了逆变器并联系统的数学模型,研究了死区差异和系统环流之间的关系,并采用电压瞬时值反馈控制对谐波环流进行抑制,最后在Matlab/Simulink中对两个逆变器并联系统模型进行仿真,研究表明,各逆变单元死区间的差异与并联系统谐波环流之间存在着相互关系,死区差异的增大会同时增大系统的环流,仿真结果验证了这一结论的同时也表明了电压电流双环控制对死区造成的谐波环流具有一定的抑制作用.     

基于瞬态激励的感应电机转子位置检测

为解决感应电机低速和零速时的转子位置跟踪问题,提出一种电流瞬态响应二次测量结果相叠加获得转子位置的检测技术.利用逆变器产生的脉冲作为激励信号,通过瞬态电流响应得到可反映转子位置信息的寄生效应特征.讨论了逆变器馈电时瞬态激励转子位置检测的数学模型,针对脉宽调制(PWM)恒压源逆变器馈电时存在的死区效应、负面效应等负面非理想特性的影响;通过仿真手段分析了逆变器死区效应对电流瞬态响应的影响,并给出相应补偿策略;采用改进型的双模滤波器,有效地抑制了负面效应引起的共模和差模dv/dt及瞬态电流波形畸变.在3 kW感应电机试验平台上进行了验证,结果表明瞬态电流检测结果具有可反映转子位置信息的寄生效应.     

一种实用的GTR电流型逆变器的PWM控制法

本文提出了一种适合于驱动异步电动机的GTR电流型逆变器的PWM控制方法。根据电机定子电流矢量在复平面上的轨迹应尽可能接近于圆的原理,推导并确定出这种电流型逆变器的PWM控制模式,并用微机实现了这一控制方法。     

混合九电平逆变器的脉冲宽度调制

为实现混合九电平逆变器在变压变频调速场合中的应用,该文在分析混合九电平逆变器脉冲宽度调制(PWM)方法的基础上,深入研究了混合九电平逆变器的死区效应,并提出一种改进的补偿方法。同时,为保证混合九电平逆变器的运行安全,采用注入零序电压的方法来控制H桥辅助逆变电路的电容电压平衡。实验结果验证了电容电压平衡控制方法的有效性,而且采用改进的死区补偿方法能够补偿死区效应导致的不正常脉冲,使得混合九电平逆变器能输出较好的电压波形,输出电压总谐波畸变率小于3%。     

SPWM逆变器死区效应机理分析及数字仿真

将ＳＰＷＭ逆变器的死区分为控制死区和开关死区,并对死区效应的机理进行了详细的分析。运用解析方法、数字仿真方法和定性分析方法讨论了控制死区效应与逆变器输出基波电压、电压畸变率、基波电流、电流畸变率的关系和变化规律,并用实验结果验证了上述分析结论。本文对于深入研究和提高逆变器性能、优化控制策略等方面都是非常有用的。     

基于DSP的交流调速系统软开关三相逆变器的应用特性研究与分析

目前,国内外对于交流调速逆变系统的研究非常活跃,但有关软开关以及DSP(Digital Singnal Processor)技术在三相逆变器中的应用研究却相对有些滞后.死区效应作为三相逆变器的主要特性,为了提高逆变器本身工作的可靠性,不断提高输出电流波形的质量,以辅助二极管变换极逆变器ADRPI(Auxiliary Diode Resonant Pole Inverter)为研究对象,在对其拓扑结构以及工作原理介绍的基础上,深入研究和分析了其死区形成原理、死区时间大小、影响死区时间的主要因素以及死区效应对逆变器的影响等内容,通过建立数学模型、进行仿真以及基于DSP所开展的交流调速相关实验,证明了通过采用ADRPI软开三相逆变器并合理设置其死区时间可以有效减小死区效应对逆变器输出电流质量的影响,为ADRPI软开三相逆变器的进一步实际广泛应用奠定了基础.     

逆变器供电感应电机新型空间矢量PWM控制方法

讨论了电压空间矢量ＰＷＭ控制的几种不同组合方式。分析了每种组合方式下的谐波电流，电机谐波转矩和谐波损耗。给出了比较曲线和实验波形。为不同应用场合下选择不同的空间矢量ＰＷＭ控制方法提供了依据。组合方式３为在逆变器—感应电动机系统中的最优ＰＷＭ控制方式。此方法的优点是器件的开关损耗低，而且在调制系数较高时，电机电流的谐波含量少，由其引起的电机谐波损耗低、转矩脉动小。理论分析和实验结果证实了控制方法的有效性。     

级联型高压变频系统无速度传感器矢量控制策略研究

为提高级联型高压变频调速系统的可靠性和鲁棒性,提出了一种用于级联型高压变频系统的无速度传感器矢量控制策略.该策略重点针对磁通观测模型、转速辨识方法及PWM死区补偿方法进行了优化;改进了磁通观测中的电压模型,采用基于转子磁通角度的模型参考自适应(MRAS)转速辨识方法,对PWM进行了死区补偿,进而提高了系统低速性能和控制精度.在Matlab/Simulink平台搭建了仿真模型.设计构建了大功率实验平台,实验结果与仿真结果相符,表明系统具有良好的转速辨识精度和调速性能,加入死区补偿可以减小低速区的转速波动,提高了低速区的转速辨识精度,验证了所提出控制策略的正确性.     

颤音载波PWM逆变技术研究

通过对PWM逆变器驱动交流电动机时噪声形成过程的分析,阐明了噪声频谱与PWM载波频率的关系,提出了采用颤音手段扩展噪音频谱的方法,给出了实现颤音载波技术的电路设计、仿真和分析结果.实验证明,由PWM逆变器供电的电动机产生的噪声可从单调尖锐的噪声转化为易与背景噪声相融合的杂音,减轻了对工作环境的危害.     

PWM逆变器中死区效应的定量分析

ＰＷＭ逆变器中死区效应的定量分析何建军周鹗（东南大学电气工程系，南京２１００１８）在具体实现ＰＷＭ控制方案时，人们发现其应用效果往往不如预期的那么理想．重要原因之一是ＰＷＭ逆变器主电路中的功率开关元件本身不是理想开关，为防止逆变器发生直通故障，必须...     

永磁同步电动机数字化电流控制方法

提出了一种永磁同步电动机实时自适应电流控制方案，在预测电流控制的基础上增加参数辨识，以克服电动机参数不准确带来的影响．用比较计算模型和实际电动机输出之间差别的方法对电枢电感和磁通进行辨识，并给出了实验结果     

电动汽车永磁无刷电机驱动系统的仿真

对逆变器－永磁无刷电机系统的电流平均值控制与滞环追踪控制、逆变器的半桥脉宽调制（半桥ＰＷＭ）与全桥脉宽调制（全桥ＰＷＭ）等不同的控制方式进行了计算机仿真并进行了对比分析，最后给出了样机试验波形。     

有源电力滤波器电流跟踪的一种改进算法

为了提高有源电力滤波器的电流跟踪性能,本文提出了一种电流跟踪控制的改进算法。该利用该算法控制逆变器输出电压,使电流误差在一个PWM周期内的平均值为零,从而更有效的跟踪电流。与一般电流跟踪方法相比,该方法能够更加有效的跟踪电流,从而更加有效的减少谐波含量。     

扰动电压观测器与线性补偿策略相结合的死区补偿方法

为克服逆变器死区时间及开关的导通压降等非线性特性对永磁同步电机(PMSM)无传感器控制系统检测精度的影响,提出一种将扰动电压观测器与线性补偿策略相结合的新型死区补偿方法,对逆变器死区效应带来的不良影响进行抵消.搭建基于脉振高频电压注入算法的PMSM无传感器控制系统模型,分别加入新型死区补偿方法与普通线性死区补偿方法,并进行Simulink仿真分析.实验结果表明：加入新型死区补偿后,系统电流钳位现象得到缓解,转速估计误差减小20%左右,转子位置估计更为准确,证实了新型死区补偿方法的有效性.     

基于参数辨识的永磁同步电机控制系统的设计

在电机参数未知的永磁同步电机控制系统设计中,为提高控制性能,需要对电机参数进行辨识. 利用Popov稳定性定理对辨识系统的自适应率进行了设计;针对逆变器的死区效应,选用旋转坐标法对辨识器的输入电压进行补偿,通过辨识得到的电机电阻和dq轴电感参数. 在此基础上,建立电机的数学模型并运用工程设计方法对电机控制器的参数进行设计. 实验结果表明采用补偿后的电压进行参数辨识得到的电机参数要更加准确,并且基于电机数学模型进行控制器参数的设计能够减少控制器参数调试的工作量和时间,最终得到的电机控制系统具有较优的动态性能.