[发明专利]一种运用到矢量控制中的逆变器死区补偿系统及补偿方法

摘要

一种运用到矢量控制中的逆变器死区补偿系统，包括感应电机、死区计算补偿模块、矢量控制模块和逆变器，感应电机与逆变器连接，矢量控制模块的信号输出端与逆变器连接，死区计算补偿模块与矢量控制模块的输出电压连接，经过补偿后的输出电压与逆变器连接，将电压补偿给逆变器；本发明有益效果：解决目前死区补偿方法中存在的问题，减少人工的工作量，在电机运行前预热电机，死区补偿后，电机的性能得到提升。 1

主权项

1.一种运用到矢量控制中的逆变器死区补偿方法，其特征在于：所述逆变器死区补偿方法包括一逆变器死区补偿系统，该系统包括感应电机（3）、死区计算补偿模块（9）、矢量控制模块和逆变器（2），感应电机（3）与逆变器（2）连接，矢量控制模块的信号输出端与逆变器（2）连接，死区计算补偿模块（9）与矢量控制模块的输出电压连接，经过补偿后的输出电压与逆变器（2）连接，将电压补偿给逆变器（2）；所述的矢量控制模块包括励磁电流与转矩电流对比模块（5）、PI控制器（6）、2r/2s变换模块（7）和2s/3s变换模块（8），感应电机（3）的信号输出端依次通过2s/3s变换模块（8）和2r/2s变换模块（7）与励磁电流与转矩电流对比模块（5）的信号输入端连接，励磁电流与转矩电流对比模块（5）的信号输出端与PI控制器（6）的信号输入端连接，PI控制器（6）与2r/2s变换模块（7）连接，2r/2s变换模块（7）的信号输出端与2s/3s变换模块（8）的信号输入端连接，2s/3s变换模块（8）的信号输出端与死区计算补偿模块（9）的信号输入端连接，将采集到的电网侧三相电信息传递给死区计算补偿模块；所述的死区计算补偿模块（9）包括信号调理模块Ａ（4）、信号调理模块B（10）、DSP控制器和变频器（1），感应电机（3）与信号调理模块Ａ（4）的信号输入端连接，信号调理模块A（4）通过A/D 转换器与DSP控制器连接；所述矢量控制模块中的2s/3s变换模块（8）的信号输出端与死区计算补偿模块（9）中的信号调理模块B（10）的信号输入端连接，信号调理模块B（10）的信号输出端与DSP控制器的信号输入端连接；DSP控制器的IGBT信号输出端分别与变频器（1）和逆变器（2）的信号的输入端连接，变频器（1）与逆变器（2）连接，将转换后的电压补偿到逆变器（2）中；利用上述死区补偿系统进行逆变器死区补偿的方法为：步骤一、输入直流电流激励：关闭c相桥臂的上下两个IGBT，通过单相工作的逆变器分别向感应电机输入两次不同PWM频率的单相直流电流激励，两次输入激励电流大小分别为感应电机额定电流的70%和90%；步骤二、信号的调理：从传感器采集的三相电压信号分量，经过检测电路，进行滤波处理，去除干扰的毛刺信号；步骤三、从检测电路出来的信号进入DSP进行A/D转换数字量化；步骤四、逆变器输入与输出的误差电压为： （1）；其中：为误差电压的真实值，为IGBT正向导通压降，为二极管导通压降，为直流激励电压，为逆变器直流母线电压，为PWM的频率，为对应电流的延时时间，i为电流，表示电流方向，设定电流流入电机的方向为正方向，此时取+1，相反取‑1；误差电压的估计值和真实值之间的关系为：  （2）；其中：为激励电流，为误差电压的估计值， 为测量得到的定子电阻值，为真实电阻值；两次测量值代入（1）式中计算得到，并将代入（2）式中，两次得到的方程（2）相减消去电阻得到误差方程：  （3）；其中，为两次误差电压估计值之差，为两次误差电压真实值之差，、分别为第1、2次测量得到的定子电阻值；最后将误差电压方程（1）代入误差方程（3）中，可得对应电流的延时时间：  （4）；其中，为占空比之差，为PWM频率之差；步骤五、计算出三相静止轴系的误差电压：实际输出电压与理想输出电压在周期内的误差电压表示为：  （5）；三相电路的误差电压均为；步骤六、误差电压的补偿：将计算出来的误差电压通过D/A转换，与输入逆变器的三相静止轴系电压分别进行相加补偿，达到死区补偿效果。