CN101820214A - 一种用于变频器上的死区补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变频器相关技术，特别是一种用于变频器上的死区补偿方法。一种用于变频器上的死区补偿方法，变频器采用的电压信号为二相静止坐标系电压信号，所述方法包括：(1)把二相静止坐标系电流I_α、I_β转变为三相静止坐标系电流I_A、I_B、I_C；(2)分别对三相电压中的各相电压根据电流方向进行死区补偿；(3)对补偿后的电压，从三相静止坐标系电流I_A、I_B、I_C转变为二相静止坐标系电流I_α、I_β。本发明把二相静止坐标系变换到三相静止坐标系变换，通过电流过零点对死区电压进行补偿，使死区补偿变为简单，指令少，并且占用很少的计算机内存。

Description

一种用于变频器上的死区补偿方法

技术领域

本发明涉及变频器相关技术，特别是一种用于变频器上的死区补偿方法。

背景技术

在设计电力电子设备中，为了防止逆变桥上下臂晶体管同时导通，通常都要设计一个死区时间Td，以延缓晶体管的导通。然而，这一死区时间会造成输出电压降低、电流波形失真、电机转矩脉动、更严重的是将引起电机的震动。所以，对一般的电力电子整流或逆变，都要进行对死区效应的补偿。以往的补偿技术技术复杂，指令较长、并且占用大量的计算机的内存。

发明内容

本发明提供一种用于变频器上的死区补偿方法，以解决现有技术中死区补偿技术复杂的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于变频器上的死区补偿方法，变频器采用的电压信号为二相静止坐标系电压信号，所述方法包括：

(1)把二相静止坐标系电流Iα、 Iβ转变为三相静止坐标系电流I_A、I_B、I_C；

(2)分别对三相电压中的各相电压根据电流方向进行死区补偿；

(3)对补偿后的电压，从三相静止坐标系电流I_A、I_B、I_C转变为二相静止坐标系电流Iα、Iβ。

作为一种优选方案，所述步骤(2)的具体步骤如下：

对电流大于零的相，对该相的电压减去一个死区时间电压脉冲；    

对电流小于零的相，对该相的电压加上一个死区时间电压脉冲。

作为进一步的优选方案：

所述二相静止坐标系电流Iα、Iβ转为三相静止坐标系电流I_A、I_B、I_C采用的变换公式为：

$\left[\begin{array}{c}{i}_A\\ i_B\\ i_C\end{array}\right]=\sqrt{\frac{2}{3}}\left[\begin{array}{ccc}1& 0& \frac{1}{\sqrt{2}}\\ -\frac{1}{2}& \frac{\sqrt{3}}{2}& \frac{1}{\sqrt{2}}\\ -\frac{1}{2}& -\frac{\sqrt{3}}{2}& \frac{1}{2}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{\α}}\\ i_{\mathrm{\β}}\\ i_0\end{array}\right],$

所述三相静止坐标系电流I_A、I_B、I_C转为二相静止坐标系电流Iα、Iβ的变换公式为：

$\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{\α}}\\ i_{\mathrm{\β}}\\ i_0\end{array}\right]=\sqrt{\frac{3}{2}}{\left[\begin{array}{ccc}1& 0& \frac{1}{\sqrt{2}}\\ -\frac{1}{2}& \frac{\sqrt{3}}{2}& \frac{1}{\sqrt{2}}\\ -\frac{1}{2}& -\frac{\sqrt{3}}{2}& \frac{1}{2}\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{c}{i}_A\\ i_B\\ i_C\end{array}\right].$

本发明把二相静止坐标系变换到三相静止坐标系变换，通过电流过零点对死区电压进行补偿，使死区补偿变为简单，指令少，并且占用很少的计算机内存。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细的说明。

整流桥和逆变桥在死区条件下电流极性与电压波动的关系：当电流大于零时，每个输出电压脉冲都少一个死区时间，相当于在原有的电压波形下多出许多反向的脉冲。当电流小于零的时候，每个输出电压脉冲又都多出一个死区时间，相当于在原有的电压波形下减少了许多反向脉冲。

为了对死区时间进行补偿，就需要在电流大于零的时时间内对电压加上一个死去时间的正脉冲；在电流小于零的时候，加一个死去时间的负脉冲。这样，就可以对死区时间进行补偿。

如图1所示，本实施例的流程如下：

(S1)在空间矢量变频技术中，用到的电压是两相坐标的电压，因而需将两相坐标系变为三相坐标系。关系式为

$\left[\begin{array}{c}{i}_A\\ i_B\\ i_C\end{array}\right]=\sqrt{\frac{2}{3}}\left[\begin{array}{ccc}1& 0& \frac{1}{\sqrt{2}}\\ -\frac{1}{2}& \frac{\sqrt{3}}{2}& \frac{1}{\sqrt{2}}\\ -\frac{1}{2}& -\frac{\sqrt{3}}{2}& \frac{1}{2}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{\α}}\\ i_{\mathrm{\β}}\\ i_0\end{array}\right]---\left(1\right)$

(S2)对电流大于零的相，对该相的电压减去一个死区时间；对电流小于零的相加上一个死区时间，这样，在三相坐标系中就对死区电压进行了补偿。

(S3)但空间矢量技术用的是两相坐标系，所以必须将三相坐标系变为两相坐标系。其关系为：    

$\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{\α}}\\ i_{\mathrm{\β}}\\ i_0\end{array}\right]=\sqrt{\frac{3}{2}}{\left[\begin{array}{ccc}1& 0& \frac{1}{\sqrt{2}}\\ -\frac{1}{2}& \frac{\sqrt{3}}{2}& \frac{1}{\sqrt{2}}\\ -\frac{1}{2}& -\frac{\sqrt{3}}{2}& \frac{1}{2}\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{c}{i}_A\\ i_B\\ i_C\end{array}\right]---\left(2\right)$

变化后的电压包含了对死区补偿的时间，因此，通过两次变换，使死区时间得到了有效的补偿。

Claims (3)

1.一种用于变频器上的死区补偿方法，变频器采用的电压信号为二相静止坐标系电压信号，其特征在于，所述方法包括：

(1)把二相静止坐标系电流Iα、Iβ转变为三相静止坐标系电流I_A、I_B、I_C；

(2)分别对三相电压中的各相电压根据电流方向进行死区补偿；

(3)对补偿后的电压，从三相静止坐标系电流I_A、I_B、I_C转变为二相静止坐标系电流Iα、Iβ。

2.根据权利要求1所述的死区补偿方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体步骤如下：

对电流大于零的相，对该相的电压减去一个死区时间电压脉冲；

对电流小于零的相，对该相的电压加上一个死区时间电压脉冲。

3.根据权利要求1或2所述的死区补偿方法，其特征在于：

所述二相静止坐标系电流Iα、Iβ转为三相静止坐标系电流I_A、I_B、I_C采用的变换公式为：

$\left[\begin{array}{c}{i}_A\\ i_B\\ i_C\end{array}\right]=\sqrt{\frac{2}{3}}\left[\begin{array}{ccc}1& 0& \frac{1}{\sqrt{2}}\\ -\frac{1}{2}& \frac{\sqrt{3}}{2}& \frac{1}{\sqrt{2}}\\ -\frac{1}{2}& -\frac{\sqrt{3}}{2}& \frac{1}{2}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{\α}}\\ i_{\mathrm{\β}}\\ i_0\end{array}\right],$

所述三相静止坐标系电流I_A、I_B、I_C转为二相静止坐标系电流Iα、Iβ的变换公式为：

$\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{\α}}\\ i_{\mathrm{\β}}\\ i_0\end{array}\right]=\sqrt{\frac{3}{2}}{\left[\begin{array}{ccc}1& 0& \frac{1}{\sqrt{2}}\\ -\frac{1}{2}& \frac{\sqrt{3}}{2}& \frac{1}{\sqrt{2}}\\ -\frac{1}{2}& -\frac{\sqrt{3}}{2}& \frac{1}{2}\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{c}{i}_A\\ i_B\\ i_C\end{array}\right].$

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