[發明專利]一種精確的逆變器非線性效應在線補償方法

有效

• 申請號: 202011506790.2
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112532137B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 王明義;康凱;張成明;曹繼偉;劉家曦;李立毅
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P21/13;H02P21/24;H02P27/08;H02M7/5387
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

本發明提供了一種精確的逆變器非線性效應在線補償方法，屬于電機驅動控制技術領域。本發明首先需要辨識出設計逆變器非線性觀測器的參數，即dq軸電感，所使用的dq軸電感辨識方法充分考慮了經典七段式SVPWM調制方法的缺陷，重新安排了零矢量的位置，同時可以不用考慮逆變器非線性的影響，利用辨識得到的dq軸電感設計基于超螺旋算法的磁鏈滑模觀測器，將觀測得到的逆變器非線性電壓補償至αβ軸電壓參考指令。本發明針對相電流較小時，逆變器的非線性模型不明確，補償不夠精確的情況，提出了一種在線精確補償逆變器非線性的方法，可以避免切換開關管帶來的死區誤差；實現逆變器非線性的精確補償。

技術領域

本發明涉及一種精確的逆變器非線性效應在線補償方法，屬于電機驅動控制技術領域。

背景技術

現有技術中《逆變器非線性補償方法、系統、設備及存儲介質》公開了一種逆變器非線性補償的方法，主要是首先離線識別逆變器的輸出電流與綜合等效延時的對應關系，在逆變器運行過程中，基于所述逆變器的輸出電流與綜合等效延時的對應關系以及所述逆變器的輸出電流與功率管壓降的對應關系，獲取補償電壓，并將所述補償電壓疊加在所述逆變器的下一周期的輸出電壓上。這種方法主要缺點是需要離線計算、存儲逆變器的非線性數據，在運行過程中通過查詢得到逆變器的補償值，對于逆變器參數變化帶來的擾動抵抗能力差。

《一種永磁同步電機的逆變器非線性效應補償方法》公開了一種永磁同步電機無位置傳感器控制下的逆變器非線性效應補償方法，該方法是通過注入高頻信號，構建轉子位置觀測器消除逆變器非線性效應導致的6次諧波成分，但是對于逆變器實際工作情況下不僅僅只有6次諧波成分，此發明的重點也是提高轉子位置估計精度。

《一種基于滑模觀測器的死區補償控制方法》公開了一種基于滑模觀測器的死區補償控制方法，該方法首先基于永磁同步電機，采用滑模觀測器，對旋轉坐標系下的參考電壓、實際電流和定子反電動勢進行實時在線觀測；然后滑模觀測器通過觀測到的值估計出旋轉坐標系下的擾動電壓；最后將所述估計出的擾動電壓反饋到參考電壓，進行死區補償。該方法需要獲取反電動勢的值不是可以直接測量的，需要通過其它的參數得到，而且此發明只考慮了由于死區帶來的非線性電壓誤差的補償。

《一種逆變器的非線性補償方法》公開了一種逆變器的非線性補償方法，該方法首先辨識隨著電流大小變化的逆變器非線性誤差，并保存辨識結果，之后在運行過程中根據電流值查表補償逆變器非線性電壓，這種逆變器非線性補償仍然是只能在離線的狀態下進行，需要離線計算、存儲數據，對于逆變器參數擾動抵抗能力差。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術存在的問題，進而提供一種精確的逆變器非線性效應在線補償方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種精確的逆變器非線性效應在線補償方法，包括以下步驟：

首先需要辨識出設計逆變器非線性觀測器的參數，即dq軸電感，所使用的dq軸電感辨識方法充分考慮了經典七段式SVPWM調制方法的缺陷，改進調制方法，重新安排零矢量的位置，注入d軸電壓指令。

同時可以不用考慮逆變器非線性的影響，利用辨識得到的dq軸電感設計基于超螺旋算法的磁鏈滑模觀測器，將觀測得到的逆變器非線性電壓補償至αβ軸電壓參考指令，實現逆變器非線性的精確補償。

本發明的有益效果為：

本發明采用的電壓注入方式不在100矢量之間插入111矢量，從而可以避免由于111矢量作用導致的d軸電流減小；首先安排000矢量可以將電機電感接至直流母線負，使得電感初始電流變為0；并且只需要調節A相上橋臂開關管的導通時間，即可以得到不同大小的d軸電壓，同時這種方法B相和C相橋臂下管在一個開關周期內不需要切換，可以避免切換開關管帶來的死區誤差。