一种逆变器死区反馈补偿装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于逆变器技术领域,特别涉及一种逆变器死区反馈补偿装置。
【背景技术】
[0002] 逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)。它 由逆变桥、控制逻辑和滤波电路等组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、 缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱,录像机、按摩器、风扇、照明等。
[0003] 由于功率开关器件的非理想开关特性,导致逆变器输出非线性,出现死区效应的 影响,其主要后果会使输出电压基波幅值降低,低次谐波增加,电流波形发生畸变,电机的 谐波损耗增加。在低频以及高载波频率时,会使电机电磁转矩发生较大脉动,严重地影响了 系统运打性能。
[0004] 目前消除死区不良影响的方法主要有:窦汝振,刘钧,温旭辉等人提出的SVPWM方 法需要测量电流的正负,由于输出电流中含有大量的谐波,必须对其进行滤波处理,这就导 致了检测的滞后。又由于存在零电流箝位现象,使得过零点附近的检测具有模糊性;孙向东 提出的基于定子电压矢量的死区补偿方法通过分析电压矢量与电流矢量的关系,得出了预 测矢量电流方向的方法,但是该方法还需测量两相电流,因此存在与窦汝振提出方法具有 同样的缺点;郑伟,季筱隆,刘玮等人将从电流矢量和空间矢量的角度进行死区补偿,虽然 做了一些改进,但没有避免测量输出电流这一环节;刘亮,邓名高的预测电流矢量方法虽然 无需测量输出电流,但是需要复杂的软件运算。陈伟,邹云屏,耿攀的分析前提是基于一 个开关周期内电压和电流值不变的前提,故适用于线形负载的情形。如果负载是非线性设 备,将导致补偿效果达不到预期效果。
[0005] 由上面的分析可知,死区补偿方法存在输出PWM的高精度检测问题,实现起来很 复杂,而且还存在补偿的滞后性。而检测3相电流极性的死区时间补偿方法显然受到电流 极性检测精度的影响,由于以PWM型变频调速系统驱动的交流电机的定子电流并不是标准 的正弦波,它含有丰富的高次谐波分量,为了保证所检测的电流极性的稳定性,对检测信号 进行滤波是很有必要的,然而这种滤波所带来的相位滞后会严重影响到死区时间的补偿效 果,甚至引起系统的振荡。
【发明内容】
[0006] 现有技术中,为了滤掉大量由于控制策略所带来的谐波而必须增设相应的低通滤 波器,而常用的IIR滤波器的使用都会使系统存在不同程度地存在延时。为此,本实用新 型实施例提供了一种逆变器死区反馈补偿装置,将交流的电流信号先变换为相应的直流信 号,利用积分电路的性质,设置好积分时间常数,将对应的直流的信号提取出来,此信号再 次变为交流信号,作为补偿的指令信号。所述技术方案如下 :
[0007] 本实用新型实施例提供了一种逆变器死区反馈补偿装置,其中,逆变器与电机电 连接,该逆变器死区反馈补偿装置包括基准正弦信号发生器、减法器和依次电连接的电流 互感器I、乘法器I、积分电路与乘法器II,所述电流互感器I与电机电连接,所述基准正弦 信号发生器与乘法器I和乘法器II电连接,所述减法器的同相输入端与电流互感器II电 连接,所述减法器的反相输入端与所述乘法器II的输出端电连接,所述减法器的输出端与 逆变器的PWM控制器的驱动端电连接,所述积分电路的放大倍数为2。
[0008] 其中,本实用新型实施例中的基准正弦信号发生器为初始相位为零的标准单位正 弦电压信号发生器。
[0009] 进一步地,本实用新型实施例中的基准正弦信号发生器通过电压互感器与电网连 接。
[0010] 其中,本实用新型实施例中的积分电路包括放大器、第一电阻、第二电阻、第三电 阻、第四电阻、第一电容和第二电容,第一电阻和第二电阻串联后与放大器的反相输入端连 接,第一电阻和第二电阻的连接点与地之间连有第一电容,放大器的反相输入端与输出端 之间串联有第三电阻和第二电容,放大器的同相输入端与地之间连有第四电阻。
[0011] 具体地,本实用新型实施例中的,第一电阻和第二电阻的阻值相等且等于第三电 阻的阻值的一半。
[0012] 本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0013] 本实用新型提供了一种逆变器死区反馈补偿装置,依次将交流的电流信号先变换 为相应的直流信号,利用积分电路的性质,设置好积分时间常数,将对应的直流的信号提取 出来,此信号再次变为交流信号,作为补偿的指令信号。经验证,该装置可以无误差地进行 死区补偿,补偿的动态调整时间为一个周期。
【附图说明】
[0014] 图1是本实用新型实施例提供的逆变器死区反馈补偿装置的结构示意图;
[0015] 图2是本实用新型实施例提供的积分电路的结构示意图;
[0016] 图3是本实用新型实施例提供的逆变器死区反馈补偿装置的工作原理图。
【具体实施方式】
[0017] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新 型作进一步地详细描述。
[0018] 参见图1,本实用新型实施例提供了一种逆变器死区反馈补偿装置,逆变器与电机 电连接,逆变器与电机串接在电网中。其中,本实用新型实施例中的逆变器死区反馈补偿装 置包括基准正弦信号发生器、减法器和依次电连接的电流互感器I、乘法器I、积分电路与 乘法器II等。其中,电流互感器I与电机电连接,基准正弦信号发生器与乘法器I的一个 输入端和乘法器II的一个输入端电连接。减法器的同相输入端与电流互感器II电连接, 电流互感器II连于电网中,减法器的反相输入端与乘法器II的输出端电连接,减法器的输 出端与逆变器的PWM控制器的驱动端电连接,积分电路的放大