SPWM逆变器死区影响的几种补偿方法 你们知道吗?


原标题:SPWM逆变器死区影响的几种补偿方法 你们知道吗?
SPWM(正弦波脉宽调制)逆变器中的死区设置是为了避免因桥臂开关管同时导通而引发的故障。然而,死区设置也会导致一系列问题,主要是反馈二极管的续流,这会使输出电压基波幅值减小,并产生与死区时间△t及载波比N成比例的3、5、7…次谐波。这些不良影响对变频调速系统尤为显著,特别是在电机低速运行时。因此,需要对死区影响进行补偿,以下是几种常见的补偿方法:
一、电流反馈型补偿
电流反馈型补偿方法通过检测逆变器的三相输出电流,并将其转换为三相方波电压,然后分别加到各自的调制波上。这个方波电压会使逆变器产生一个与电流相位相同、与误差波形相似的补偿电压,从而抵消或减弱误差波的影响。误差波是由反馈二极管续流而引起的误差电压。
具体来说,补偿电压的相位与电流相位相同,与误差波电压的相位相反。这样,补偿电压就能有效地消除误差波对基波幅值减小和产生谐波的不良影响。电流反馈型补偿电路的特点是电路相对简单,但检测精度可能受到电流噪声和滤波环节滞后效应的影响。
二、电压反馈型补偿
电压反馈型补偿方法则是通过检测各相的SPWM输出电压波形,并通过降压变压器将其倒相后与原给定的SPWM信号相加,得到补偿电压。补偿电压的相位也与电流相位相同,与误差波电压的相位相反。这种方法可以完全消除误差波所造成的不良影响,但电路相对复杂一些。
电压反馈型补偿电路虽然没有过零点检测的模糊性,但仍存在SPWM波的检测精度和检测滞后问题。不过,应用微处理器等技术的电压反馈型补偿电路可以提高检测精度和补偿效果。
三、基于无效器件的补偿方法
除了上述两种基本的补偿方法外,还有一种基于无效器件的补偿方法。这种方法首先检测逆变器输出的电流方向,然后根据电流方向确定有效器件,并保证有效器件的开通时间。同时,在原驱动信号的基础上对无效器件仍然发送驱动信号,以达到补偿效果。这种方法结合了电流反馈和无效器件的特性,可以进一步提高补偿精度和效果。
四、其他补偿方法
在实际应用中,还可以根据具体需求和条件选择其他补偿方法,如基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)的补偿方法、基于数字信号处理器(DSP)的补偿方法等。这些方法通常结合了先进的控制算法和硬件技术,可以实现更精确、更灵活的补偿效果。
五、补偿方法的选择与应用
在选择补偿方法时,需要考虑逆变器的具体类型、工作条件、性能要求以及成本等因素。对于不同类型的逆变器和应用场景,可能需要采用不同的补偿方法或组合多种方法进行补偿。
同时,补偿方法的实现也需要考虑硬件和软件的支持。硬件方面,需要选择合适的传感器、电路元件和微处理器等;软件方面,需要编写相应的控制算法和程序来实现补偿功能。
综上所述,SPWM逆变器死区影响的补偿方法有多种,包括电流反馈型补偿、电压反馈型补偿、基于无效器件的补偿方法以及其他先进的补偿方法。在实际应用中,需要根据具体需求和条件选择合适的补偿方法,并结合硬件和软件的支持实现精确的补偿效果。
责任编辑:David
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