[發明專利]交交變頻裝置電流斷續非線性補償方法

有效

• 申請號: 201310434893.6
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN103731041A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 姜建國;羅*;徐亞軍;王貴峰;吳瑋
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02M5/257
• 分類號: H02M5/257
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及一種電流斷續補償方法，特別涉及一種交交變頻裝置電流斷續非線性補償方法。

背景技術

目前，應用于大功率同步電動機調速領域的電力電子變換器為晶閘管交交變頻器、晶閘管負載換流交直交變頻器和IGBT／IGCT交直交變頻器。交交變頻傳動是一種在大功率(1000kW以上)低速(600r／min以下)范圍內廣泛采用的交流調速方案，在軋機、礦山卷揚、船舶推進、水泥、風洞等傳動領域中已全面取代傳統的大功率直流調速，取得了良好的經濟效益。

交交變頻器采用的功率器件是晶閘管，晶閘管是開通時刻可控、關斷時刻不可控的半控型功率器件，并且實際負載的電感不是無窮大，故當負載電流較小時，變頻器輸出電流會出現電流斷續現象。與電流連續時的移相特性相比，電流斷續時的移相特性向觸發延遲角α向增大的方向移動，如果仍采取所提到電流連續狀態的輸出電壓控制方法控制觸發延遲角，變頻器輸出電壓將嚴重畸變，輸出電流過零不平滑，諧波含量高。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種交交變頻裝置電流斷續非線性補償方法。

根據本發明的一個方面，提供一種交交變頻裝置電流斷續非線性補償方法，包括如下步驟：

步驟1：整定電流斷續的預控角ALP，得到ALP整定值；

步驟2：整定電流斷續臨界值VCI，得到VCI整定值；

步驟3：根據電流斷續程度計算出觸發補償角Δα，具體如下：

根據將ALP與VCI整定值，代入式進行計算，即可得到觸發補償角Δα；

其中，為電流給定值，NFI為調整系數；

步驟4：按照電流連續時的電壓控制方法計算出的觸發延遲角α^*，具體為：

根據電壓調制信號u_r計算出角α^*，采用線性波作為觸發器同步信號，根據式計算得到觸發延遲角α^*；

其中，f(u_r)為將電壓調制信號代入電壓控制方法的計算函數進行計算得到的結果；

步驟5：將觸發補償角Δα與觸發延遲角α^*相加，得到最終的觸發延遲角α，送至觸發裝置。

優選地，所述步驟1包括如下子步驟：

步驟1.1：調節交交變頻裝置電流給定值，當電流斷續時，讀出此時α角；

步驟1.2：用α角減去90°，即得到電流斷續的預控角ALP；

步驟1.3：多次測量求得預控角ALP的平均值作為ALP整定值以提高整定精度。

優選地，所述步驟2包括如下子步驟：

步驟2.1：交交變頻裝置在電流閉環狀態下，將電流給定值設為直流量；

步驟2.2：當電流臨界連續時，讀出電流給定(增大方向)值，即電流斷續臨界值VCI；

步驟2.3：多次測量求得電流斷續臨界值VCI的平均值作為VCI整定值以提高整定精度。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

(1)本發明提供的交交變頻裝置電流斷續非線性補償方法有效地減小了電流斷續狀態下出現的電壓畸變，消除了電壓諧波；

(2)相較于分段線性補償方法，本發明提供的非線性補償方法精度更高、可以在電流斷續階段實時、精確地進行電流斷續補償，大大消除了交交變頻裝置輸出電壓在過零處附近的諧波；

(3)本發明提供的補償方法簡單易行，特別適用于現在常用的數字控制器。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為電流斷續補償示意圖；

圖2為觸發補償角與電流給定值的函數關系圖；

圖3為無斷續補償時交-交變頻器的輸出電壓與輸出電流波形；

圖4為加入電流斷續補償后交-交變頻器的輸出電壓與輸出電流波形；

圖5為電流斷續補償效果硬件實驗對比圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。