[发明专利]一种基于零电流区域检测的级联SVG调速系统死区效应脉宽双侧调整补偿方法

说明书

本发明公开了一种基于零电流区域检测的级联SVG调速系统死区效应脉宽双侧调整补偿方法，包括步骤：步骤一、检测级联SVG逆变器中每个桥臂电流的大小，得到级联SVG逆变器中每相的电流大小，并计算零电流区域范围[‑Δi,Δi]；步骤二、根据步骤一中各相电流的状态，分别调整每个H桥中IGBT的驱动信号的上升沿和下降沿。本发明通过检测桥臂电流的大小、计算零电流区域范围，在每个H桥中IGBT的驱动信号的上升沿和下降沿进行调整，从而得到死区效应补偿后的驱动信号。本发明能够对死区效应进行实时有效补偿，大大降低了控制程序的复杂程度，减少了控制器的负担，另外，零电流区域检测的应用解决了原有方法对过零点检测精度的依赖，提高了死区补偿的准确性。

技术领域

本发明涉及死区补偿算法领域，具体为一种基于零电流区域检测的级联SVG调速系统死区效应脉宽双侧调整补偿方法。

背景技术

随着逆变器技术的不断研究和发展，逆变器越来越多地被应用于高压大功率场合中，其中级联SVG的发展和应用使逆变器的电压等级再次得到提升。级联SVG应用于高压大功率交流调速系统时，考虑到多电平逆变器在额定工况下的输出电压波形为正弦度良好的阶梯波，极为有效地减小了输出电压的畸变率，所以级联SVG逆变器输出端可直接连接电动机，不需要加滤波器。但是在电动机低速轻载工况下，逆变器输出电压电平数降低，不再是阶梯波，输出电压谐波含量增加，而此时死区时间的存在会加剧输出电压的畸变，从而引起电动机电流的严重畸变，造成转矩脉动、绕组发热等问题，严重影响电机运行。

现阶段死区补偿的方法主要有脉冲宽度直接调整法和平均电压前馈补偿法。平均电压前馈补偿法将补偿电压叠加到调制波电压上，对一个三角波周期对应的调制波进行整体调整，但会造成输出波形延时。脉冲宽度直接调整法重点在于驱动信号的转换，但在过零点附近比较容易发生误补偿现象。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足，本发明提供一种基于零电流区域检测的级联SVG调速系统死区效应脉宽双侧调整补偿方法，能够对死区效应进行实时有效补偿，大大降低了控制程序的复杂程度，减少了控制器的负担，另外，零电流区域检测的应用解决了原有方法对过零点检测精度的依赖，提高了死区补偿的准确性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于零电流区域检测的级联SVG调速系统死区效应脉宽双侧调整补偿方法，包括步骤：

步骤一、检测级联SVG逆变器中每个桥臂电流的大小，得到级联SVG逆变器中每相的电流大小，并计算零电流区域范围[-Δi,Δi]；

步骤二、根据步骤一中各相电流的状态，分别调整每个H桥中IGBT的驱动信号的上升沿和下降沿；以电流流入级联SVG方向为正方向，总脉冲宽度为PWMpulse，死区时间为T_d，死区补偿时间为T_d/2；具体为：

1)当电压大于0，电流大于Δi时，T1滞后T_d/2导通，提前T_d/2关断；T2提前T_d/2导通，滞后T_d/2关断；T3提前T_d/2导通，滞后T_d/2关断；T4滞后T_d/2导通，提前T_d/2关断；补偿后总脉冲宽度为PWMpulse+T_d；

2)当电压大于0，电流小于-Δi时，T1提前T_d/2导通，滞后T_d/2关断；T2滞后T_d/2导通，提前T_d/2关断；T3滞后T_d/2导通，提前T_d/2关断；T4提前T_d/2导通，滞后T_d/2关断；补偿后总脉冲宽度为PWMpulse-T_d；