一種用于SVPWM技術(shù)中的死區(qū)補償方法
3 死區(qū)補償方法
由圖2e,f知,iA>0時,uAO'比MAO'*多出一系列負序脈沖,相當(dāng)于下橋臂多作用了Td;iA0時,uAO'比uAO'*多出一系列正序脈沖,相當(dāng)于上橋臂多作用了Td。死區(qū)補償就是根據(jù)當(dāng)前相電流的極性對下一個PWM脈寬進行修正。
SVPWM方法通過調(diào)整每個扇區(qū)兩個相鄰非零電壓空間矢量和零矢量作用時間的長短合成所需的電壓空間矢量,以保證該矢量的軌跡為圓形。為易于闡述本方法,令圖1中上橋臂導(dǎo)通為1,下橋臂導(dǎo)通為0。電壓扇區(qū)的劃分如圖3所示。6個非零電壓空間矢量將逆變器的一個工作周期等分為6個區(qū)域。以iA>0,iB0,iC0時為例,在Td里,相當(dāng)于A相橋臂的下橋臂多導(dǎo)通了Td,B相橋臂的上橋臂多導(dǎo)通了Td,C相橋臂的上橋臂多導(dǎo)通了Td,即由于死區(qū)的影響會使在該PWM周期內(nèi)多出一個作用了Td時間的空間矢量(0 1 1),因此,要增加Td時間的空間矢量(1 0 0)來抵消這個多余的空間矢量。本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/175890.htm
具體補償方法與電壓空間矢量所在的扇區(qū)、電流極性及需補償?shù)目臻g矢量有關(guān)。下面根據(jù)圖3,給出iA>0,iB0,iC0時,電壓空間矢量位于6個不同扇區(qū)內(nèi)的補償方法。分兩種情況討論:①在一個PWM周期里,與該電壓扇區(qū)相鄰的兩個非零電壓矢量中包含該需補償?shù)碾妷嚎臻g矢量,則直接在該電壓空間矢量的期望脈寬基礎(chǔ)上增加Td;②與該電壓扇區(qū)相鄰的兩個非零空間矢量不包含這個需補償?shù)碾妷嚎臻g矢量,則可通過這兩個非零電壓空間矢量與其余4個非零電壓空間矢量之間的位置關(guān)系推導(dǎo)出這個需補償?shù)碾妷嚎臻g矢量,從而在不改變每個電壓扇區(qū)內(nèi)作用的原有電壓空間矢量前提下對相應(yīng)的PWM脈寬進行修正。以下分別對這兩種情況進行具體說明:①當(dāng)iA>0,iB0,iC0時,需補償?shù)碾妷嚎臻g矢量為(1 0 0),此時若電壓空間矢量位于I扇區(qū),與該扇區(qū)相鄰兩個非零電壓空間矢量為(1 0 0)和(1 1 0),包含了該需補償?shù)目臻g矢量,則僅需在電壓空間矢量(1 0 0)的期望脈寬上增加Td即可;②若電壓空間矢量位于Ⅱ扇區(qū),而與該扇區(qū)相鄰的兩個非零電壓矢量為(0 1 0)和(1 1 0),不包含該需要補償?shù)目臻g矢量。由圖3可知,電壓空間矢量(1 0 0)可由電壓空間矢量(1 1 0)和(1 0 1)合成得到,因此增加Td的電壓矢量(1 0 0)就相當(dāng)于分別增加Td的(1 1 0)和(1 0 1),而增加Td的(1 0 1)相當(dāng)于減少Td的(0 1 0),所以為了增加Td的電壓空間矢量(1 0 0)可通過減少Td的(0 1 0)和增加Td的(1 1 0)得到。同理得iA>0,iB0,iC0時,電壓空間矢量位于其他4個扇區(qū)的補償方法如表1所示。其中CMPR1,CMPR2,CMPR3為TMS320LF2407A型DSP的3個比較寄存器值,且采用增減計數(shù)方式。根據(jù)其余5種電流極性,死區(qū)補償共36種情況,可依據(jù)上述方法具體導(dǎo)出。由表1可見,所述方法大多情況下每個PWM周期僅需對一個橋臂的PWM脈寬進行修正,少數(shù)情況下要對兩個橋
臂的PWM脈寬進行修正,從而削弱了誤補償隨時間積累所產(chǎn)生的影響,減少了CPU運行時間。
4 電流極性的判斷
綜上所述,此處所述方法基于電流極性的判斷,但通過檢測得來的三相電流判斷極性在過零點附近容易出現(xiàn)偏差,造成誤補償。故可先通過坐標(biāo)變換將電流從三相靜止坐標(biāo)系變換到同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下。在直流情況下,用一階低通濾波器進行濾波,因為濾波不會引起相位上的滯后,然后將濾波后的直流分量反變換到兩相靜止坐標(biāo)系下,最后根據(jù)兩相靜止坐標(biāo)系下的iα和iβ來判斷電流的極性。其中定子電流在兩相靜止坐標(biāo)系的分量iα,iβ與兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的分量iα,iβ間關(guān)系如圖4所示,φ為旋轉(zhuǎn)變換的變換角。
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