[發明專利]死區補償系統及方法

有效

• 申請號: 201210388790.6
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN102931902A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 唐杰
• 申請（專利權）人: 蘇州匯川技術有限公司;蘇州默納克控制技術有限公司;深圳市匯川技術股份有限公司
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 陸軍

技術領域

本發明涉及電機控制領域，更具體地說，涉及一種三相電壓脈寬調制變頻器或三相PWM整流器功率器件的死區補償系統及方法。

背景技術

電壓脈寬調制類型的變頻器廣泛應用于各種電機控制場合，為了防止逆變器同一橋臂上下兩個功率器件直通毀壞逆變器，需要人為地在控制信號中加入死區時間，在死區時間內兩個功率器件均截止。此外，在逆變器工作時，開關時間存在延遲，并且關斷時間通常延遲更長，這些都導致了實際得到的電壓值與理論值之間存在差異，這些效應通常也稱為死區。

死區的存在將對電壓、電流和轉矩等各方面都產生影響，在低頻時這種現象尤其明顯，因為相同載波下，低頻時一個周期內開關次數更多，并且低頻時輸出電壓較低，死區效果比重越大。最直接的，它降低了系統的輸出電壓能力，乃至出現相移。

為了克服死區的影響，需要補償死區造成的電壓損失，相對于相電流大于零和小于零的情況，需要對相應相電壓做不同的補償。如何確定相電流的過零點是一個難點，也是多種算法的分析所在，它決定了死區補償的成敗。

目前死區補償的方案主要是將電流轉換為D-Q坐標系下的直流量，再低通濾波，以便克服檢測電流的噪聲影響。在上述方案中需要進行旋轉變換，而旋轉變換需要一個角度θ，目前大部分方案都集中在如何根據檢測到的電流準確得到電流θ的計算，以及D-Q坐標系的濾波方式，而未對電流預測有所提及。事實上電流檢測采樣延遲和計算延遲會有至少一個載波周期，在載波比較低的時候其影響更大，如何克服延遲，準確預測下一個載波的電流，也將決定死區補償的成敗。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對上述死區補償準確率不高的問題，提供一種基于電流預測的死區補償系統及方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案是，提供一種死區補償系統，包括電流采樣單元、自適應濾波器、正向變換單元、低通濾波器、反向變換單元及死區補償單元，其中：所述電流采樣單元，用于采樣三相電流；自適應濾波器，用于對采樣的三相電流中的每一相電流進行自適應濾波以獲得三相電流預測值；所述正向變換單元，用于將所述三相電流預測值進行3/2變換及旋轉變換獲得D軸和Q軸電流分量；所述低通濾波器，用于對所述D軸和Q軸電流分量進行低通濾波；所述反向變換單元，用于對低通濾波后的D軸和Q軸電流分量進行旋轉反變換以及2/3變換；所述死區補償單元，用于根據2/3變換后的電流進行死區補償。

在本發明所述的死區補償系統中，所述自適應濾波器通過以下計算式對采樣的三相電流中的每一相電流i＝Isin(ωt+θ)=Icosθsin(ωt)+Isinθcos(ωt)進行自適應濾波獲得下一采樣時刻的電流預測值

ia*[(k+1)T]=w1[(k+1)T]sin[ω(k+1)T]+w2[(k+1)T]cos[ω(k+1)T],]]>