[發(fā)明專(zhuān)利]逆變器輸出電流的波形控制方法、裝置和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810031556.5
• 申請(qǐng)日: 2018-01-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110034700B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉少楓;汪宇濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 歐姆龍（上海）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M7/537
• 分類(lèi)號(hào): H02M7/537;H02M1/38
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 陶海萍;樊一槿

本發(fā)明實(shí)施例涉及一種逆變器輸出電流的波形控制方法、裝置和系統(tǒng)，所述方法包括：對(duì)逆變器的輸出電流進(jìn)行檢測(cè)；根據(jù)所述輸出電流的電流值以及預(yù)先設(shè)定的電流閾值或者根據(jù)所述輸出電流的電流值、所述預(yù)先設(shè)定的電流閾值以及所述輸出電流的方向確定脈沖寬度調(diào)制(PWM)占空比的補(bǔ)償時(shí)間；以所述補(bǔ)償時(shí)間對(duì)所述PWM占空比進(jìn)行補(bǔ)償。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)預(yù)先設(shè)定電流閾值，根據(jù)逆變器的輸出電流的電流值和方向確定PWM占空比的補(bǔ)償時(shí)間，可以改善逆變器的輸出電流的電流波形。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及逆變器領(lǐng)域，尤其涉及一種逆變器輸出電流的波形控制方法、裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

典型的交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的脈沖寬度調(diào)制(PWM，簡(jiǎn)稱(chēng)為脈寬調(diào)制)逆變器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括：整流器101、濾波器102、逆變器103、電流檢測(cè)單元104、控制器105、以及脈寬調(diào)制單元106。整流器101為三相橋式電路，由六個(gè)二極管構(gòu)成，其將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，作為逆變器103的直流供電電源。濾波器102由兩個(gè)電容C1和C2構(gòu)成，其對(duì)整流后的電壓或電流進(jìn)行濾波。逆變器103也是三相橋式電路，其由三個(gè)橋臂構(gòu)成，每個(gè)橋臂包含兩個(gè)三極管(作為開(kāi)關(guān)管)以及兩個(gè)旁路續(xù)流二極管，即，Q1,Q6,D1,D6構(gòu)成的一個(gè)橋臂，Q3,Q4,D3,D4構(gòu)成的一個(gè)橋臂，Q5,Q2,D5,D2構(gòu)成的一個(gè)橋臂，其作用與整流器101相反，其是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，輸出給負(fù)載，如圖1所示的馬達(dá)M。電流檢測(cè)單元104用于對(duì)a相和b相的輸出電流進(jìn)行檢測(cè)，輸出到控制器105。控制器105根據(jù)電流檢測(cè)單元104的檢測(cè)結(jié)果生成控制信號(hào)提供給脈寬調(diào)制單元106。脈寬調(diào)制單元106根據(jù)控制器105的控制信號(hào)對(duì)逆變器103的六個(gè)開(kāi)關(guān)管Q1～Q6進(jìn)行控制。

目前，為了防止逆變器103的同一橋臂的一對(duì)開(kāi)關(guān)管(例如Q1和Q6，或者Q3和Q4，或者Q5和Q2)產(chǎn)生直通，需要在上下開(kāi)關(guān)管切換時(shí)刻設(shè)置死區(qū)時(shí)間，采取先關(guān)后開(kāi)的原則。然而，死區(qū)的存在導(dǎo)致逆變器103實(shí)際的輸出電流的波形發(fā)生畸變、諧波分量增加、相位發(fā)生變化、以及產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩波動(dòng)等問(wèn)題，即產(chǎn)生了死區(qū)效應(yīng)。尤其在低速區(qū)運(yùn)行的交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器受死區(qū)效應(yīng)影響顯著。圖2示出了受死區(qū)效應(yīng)影響的輸出電流的波形(頻率2Hz)，如圖2所示，與理想正弦波相比，該波形發(fā)生了嚴(yán)重畸變，并且，電流幅值(2A)明顯低于理想電流幅值(12.4A)。

應(yīng)該注意，上面對(duì)技術(shù)背景的介紹只是為了方便對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說(shuō)明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本發(fā)明的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，為了降低死區(qū)效應(yīng)的影響，現(xiàn)有技術(shù)是針對(duì)死區(qū)效應(yīng)導(dǎo)致的電壓誤差進(jìn)行補(bǔ)償。然而，由于器件的復(fù)雜性，開(kāi)關(guān)管一般為非理想器件，在電流非常小的時(shí)候，很難被擊穿，所以在電流方向發(fā)生改變時(shí)(也即零電流附近，稱(chēng)為過(guò)零區(qū))會(huì)產(chǎn)生鉗位(簡(jiǎn)稱(chēng)為零電流鉗位)，阻礙電流快速通過(guò)，因此在過(guò)零區(qū)會(huì)造成電流波形發(fā)生畸變。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題的至少一個(gè)，例如死區(qū)效應(yīng)問(wèn)題，或者零電流鉗位問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種逆變器輸出電流的波形控制方法、裝置和系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供了一種逆變器輸出電流的波形控制方法，其中，所述方法包括：

對(duì)逆變器的輸出電流進(jìn)行檢測(cè)；

根據(jù)所述輸出電流的電流值以及預(yù)先設(shè)定的電流閾值或者根據(jù)所述輸出電流的電流值、所述預(yù)先設(shè)定的電流閾值以及所述輸出電流的方向確定脈沖寬度調(diào)制(PWM)占空比的補(bǔ)償時(shí)間；

以所述補(bǔ)償時(shí)間對(duì)所述PWM占空比進(jìn)行補(bǔ)償。