CN102684528A - 一种基于智能单元串联高压变频器的自适应死区补偿方法 - Google Patents

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逯乾鹏
梁安江
赵莉
张林云
柳毅
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SHANGHAI KEDA ELECTRIC CONTROL CO Ltd
Shanghai Power Equipment Research Institute Co Ltd
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SHANGHAI KEDA ELECTRIC CONTROL CO Ltd
Shanghai Power Equipment Research Institute Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种基于智能单元串联高压变频器的自适应死区补偿方法，该智能单元串联高压变频器包括主控制器，主控制器连接串联的多个智能功率单元，其特征在于，步骤为：由主控制器实时检测变频器的输出负载电流过零和输出负载电压过零的相位差值，根据该相位差值计算出死区负补偿的时间；根据变频器的载波频率及死区负补偿的时间计算得到出变换死区负补偿方式的脉冲数；由主控制器将计算得到的脉冲数发送给各个智能功率单元执行。本发明的优点是：根据负载变化和不同频率情况下对高压变频中死区补偿自适应调整，达到基本消除开关管死区时间对电压、电流波形造成的畸变。

Description

一种基于智能单元串联高压变频器的自适应死区补偿方法
技术领域
本发明涉及一种高压变频中的开关管死区自适应补偿的智能方法，属于高压变频器技术领域。
背景技术
交流变频调速器在我们生产中的许多领域得到广泛应用，尤其是高电压负载的调速要求。高压电动机的变频调速改造，可以降低系统能耗、优化生产系统的整体调节性能，为企业赢得可观的经济效益，同时可以节约资源、减少环境污染、优化工作环境等，具有很好的社会效益。
在高电压大功率开关管的技术还没有发展完善的背景下，功率单元级联多电平高压变频器是高压变频主回路方案中有优势的一种，目前我国市场上的级联多电平高压变频器多为电压型，此类变频器输出电流波形THD小，但是输出电压的谐波含量仍较高。
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。随着开关频率的提高，死区时间对输出电压、输出电流波形的影响也变的更加严重。
现在常用的死区时间补偿方法是通过对逆变器输出电流的检测来判断其极性，死区补偿算法根据电流极性产生一个死区补偿电压与控制器中的参考电压相加后与载波信号进行比较，从而实现驱动脉冲的调节，进而补偿死区时间的影响。但此类方案大都局限电流过零点的检测来进行补偿，这种方法对电流的噪声、电流滤波所引起的滞后和以及电流的幅值、频率都有较大的敏感性，因此补偿效果不是很理想，尤其在低频段表现更为明显。
发明内容
本发明的目的是提供一种基本消除开关管死区时间对电压、电流波形造成畸变的死区补偿方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种基于智能单元串联高压变频器的自适应死区补偿方法，该智能单元串联高压变频器包括主控制器，主控制器连接串联的多个智能功率单元，其特征在于，步骤为：
步骤1、由主控制器实时检测变频器的输出负载电流过零和输出负载电压过零的相位差值，根据该相位差值计算出死区负补偿的时间；
步骤2、根据变频器的载波频率及死区负补偿的时间计算得到出变换死区负补偿方式的脉冲数；
步骤3、由主控制器将计算得到的脉冲数发送给各个智能功率单元执行。
优选地，步骤2还包括，判断脉冲数是否合理，当脉冲数大于4*50/载波频率且小于10*50/载波频率时，脉冲数是合理的，进入步骤3，否则，脉冲数不合理，将脉冲数设定为上一周期的死区负补偿量。
本发明的优点是：根据负载变化和不同频率情况下对高压变频中死区补偿自适应调整，达到基本消除开关管死区时间对电压、电流波形造成的畸变。本发明采用集散控制方式，将算法和执行分开处理，合理有效分配每个智能功率单元进行任务处理。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于智能单元串联高压变频器的自适应死区补偿方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图1所示，本发明提供了一种基于智能单元串联高压变频器的自适应死区补偿方法，该智能单元串联高压变频器包括主控制器，主控制器连接串联的多个智能功率单元，其步骤为：
步骤1、由主控制器实时检测变频器的输出负载电流过零和输出负载电压过零的相位差值，电压和电流同极性时，进行正补偿，相反则负补偿，根据该相位差值计算出死区负补偿的时间。
步骤2、根据变频器的载波频率及死区负补偿的时间计算得到出变换死区负补偿方式的脉冲数，判断脉冲数是否合理，当脉冲数大于4*50/载波频率且小于10*50/载波频率时，脉冲数是合理的，进入步骤3，否则，脉冲数不合理，将脉冲数设定为上一周期的死区负补偿量。其中，载波频率是决定变频器中的逆变器的功率开关器件(比如IGBT)的开通与关断的次数的频率。
步骤3、由主控制器将计算得到的脉冲数发送给各个智能功率单元执行。

Claims (2)

1.一种基于智能单元串联高压变频器的自适应死区补偿方法，该智能单元串联高压变频器包括主控制器，主控制器连接串联的多个智能功率单元，其特征在于，步骤为：
步骤1、由主控制器实时检测变频器的输出负载电流过零和输出负载电压过零的相位差值，根据该相位差值计算出死区负补偿的时间；
步骤2、根据变频器的载波频率及死区负补偿的时间计算得到出变换死区负补偿方式的脉冲数；
步骤3、由主控制器将计算得到的脉冲数发送给各个智能功率单元执行。
2.如权利要求1所述的一种基于智能单元串联高压变频器的自适应死区补偿方法，其特征在于：步骤2还包括，判断脉冲数是否合理，当脉冲数大于4*50/载波频率且小于10*50/载波频率时，脉冲数是合理的，进入步骤3，否则，脉冲数不合理，将脉冲数设定为上一周期的死区负补偿量。
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PB01 Publication
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
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