[发明专利]电机控制装置、死区补偿方法、电机系统和存储介质

说明书

本发明提出了一种电机控制装置、死区补偿方法、电机系统和存储介质。其中，电机控制装置包括：采样模块，用于获取电机的相电流；处理模块，用于获取死区误差时间、电压扇区补偿时间，根据死区误差时间、电压扇区补偿时间和相电流在电压矢量扇区中的极性，确定死区补偿时间，以及根据死区补偿时间对脉冲宽度调制占空比进行补偿。本发明的技术方案基于电压矢量扇区中的相电流极性，即电压与电流之间的相位角几乎为零，实现了在小电流情况下进行离线的PWM脉宽补偿，因此避免了由各种扰动引起的对电流极性的误判断，达到良好的死区补偿效果。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，具体而言，涉及一种电机控制装置、电机控制装置的死区补偿方法、电机系统和计算机可读存储介质。

背景技术

电压源型逆变器一般采用每相具有上、下两个互补动作的功率半导体器件的三相全桥电路，输出电压采用PWM(脉冲宽度调制)方式，按照时间电压面积等效原则，通过控制调制比较值改变占空比来调节输出电压。

为了防止上、下两个开关管之间出现“桥臂直通”现象，一般会在桥臂的驱动信号中插入一段“死区时间”，在该段时间之内，上、下两个功率半导体开关器件均处于关断状态。如图1所示，三相全桥电路包括电机N、开关管(Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、)和二极管(D1、D2、D3、D4、D5、D6)，以u相为例分析死区效应，其分析结果同样适用于v、w两相。在死区时间T_dead内，上管Q₁和下管Q₄不导通，相电流i_u通过二极管D₁和D₄续流。由于电机N可近似看作是一个大感性负载，相电流的方向不能突变，所以在死区时间T_dead内相电压u_un的方向也不能突变。

如图2所示，分析理想状态和实际状态下的PWM信号和u相电压。理想的上管PWM信号如图2中PWMH(Ideal)所示，理想的下管PWM信号如图2中PWML(Ideal)所示。当考虑死区时间T_dead(即开关管延时开通一段时间)时，实际的上管PWM信号如图2中PWMH(Actual)所示，理想的下管PWM信号如图2中PWML(Actual)所示。当电流流进u相时，在死区时间T_dead内，电流通过二极管D₄续流，相当于Q₄开通；反之，当电流流出u相时，在死区时间T_dead内，电流通过二极管D₁续流，相当于Q₁开通。则在i_u0和i_u0时对应的理想相电压和实际相电压分别如图2中Uun(Ideal)和Uun(Actual)所示，T_on为开关管触发时刻、T_off为开关管关断时刻。