[发明专利]一种永磁同步电机的死区补偿控制方法

权利要求书

1.一种永磁同步电机的死区补偿控制方法，其步骤如下：

第一步：根据选用的开关器件，设置死区时间t_d；

第二步：计算死区误差时间t_err：

$t_{err}=sign\left(i_x\right)(t_d+t_{on}-t_{off}+\frac{V_{dev}}{V_{dc}}{T}_s)$

其中，i_x为相电流i_a、i_b、i_c，

$sign\left(i_x\right)=\left\{\begin{array}{cc}1& i_x\>0\\ -1& i_x\<0\end{array}\right.,$

t_on为开关管导通所需时间，t_off为开关管关闭所需时间，

$V_{dev}=\left\{\begin{array}{cc}\frac{t_{on}}{T_s}{V}_s+\frac{t_{off}}{T_s}{V}_d& i_x\>0\\ \frac{t_{off}}{T_s}{V}_s+\frac{t_{on}}{T_s}{V}_d& i_x\<0\end{array}\right.$

T_s为伺服周期，V_s为开关管导通压降，V_d为二极管导通压降，V_dc为母线电压；第三步：计算死区误差电压ΔV：

$\mathrm{\Δ}V=\frac{t_{err}}{T_s}{V}_{dc}*sign\left(i_x\right);$

第四步：计算死区补偿时间t_com：

t_com＝-t_err；

第五步：将死区补偿时间折算成死区补偿占空比D_err：

$D_{err}=\frac{t_{com}}{T_s}=\frac{-t_{err}}{T_s}$

则电流分别为正负极性时，死区补偿占空比D_err-、D_err+分别为：

i_x＞0时，

$D_{err-}=-(\frac{t_d+t_{on}-t_{off}}{T_s}+\frac{t_{on}}{T_s}\frac{V_s}{V_{dc}}+\frac{t_{off}}{T_s}\frac{V_d}{V_{dc}});$

i_x＜0时，

$D_{err+}=\frac{t_d+t_{on}-t_{off}}{T_s}+\frac{t_{off}}{T_s}\frac{V_s}{V_{dc}}+\frac{t_{on}}{T_s}\frac{V_d}{v_{dc}};$

第六步：在相电流过零区间设置一个电流阈值Δi，然后，在电流阈值区间外采用固定值补偿占空比，阈值区间内采用线性补偿占空比来补偿死区效应，并设置补偿系数k，0≤k≤1，则一个周期内占空比补偿值D_comx为：

$D_{comx}=\left\{\begin{array}{cc}{D}_{err+}& i\≤-\mathrm{\Δ}i\\ k\·\frac{i}{2\mathrm{\Δ}i}\·(D_{err+}-D_{err-})& -\mathrm{\Δ}i\<i\<\mathrm{\Δ}i\\ D_{err-}& i\≥\mathrm{\Δ}i\end{array}\right.$

其中：i是电机相电流；

经过死区补偿后，实际输出电压的时间与理想输出电压的时间相等。

2.根据权利要求1所述永磁同步电机的死区补偿控制方法，其特征是：所述电流阈值Δi为电机额定电流的2％～5％。