[发明专利]逆变器非线性补偿方法、系统、设备及存储介质

说明书

本发明提供了一种逆变器非线性补偿方法、系统、设备及存储介质，所述方法包括：离线识别所述逆变器的输出电流与综合等效延时的对应关系，所述综合等效延时与所述逆变器的开关频率相关；离线识别所述逆变器的输出电流与功率管压降的对应关系，所述功率管压降与所述逆变器的开关频率无关；在所述逆变器运行过程中，基于所述逆变器的输出电流与综合等效延时的对应关系以及所述逆变器的输出电流与功率管压降的对应关系，获取补偿电压，并将所述补偿电压叠加在所述逆变器的下一周期的输出电压上。本发明实施例可对逆变器的非线性误差进行补偿，不仅易于操作，而且不会增加硬件成本。

技术领域

本发明涉及电机控制领域，更具体地说，涉及一种逆变器非线性补偿方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

在低压变频驱动领域，通常采用六管三相半桥电压型逆变器，如图1所示，通过脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)控制六个功率管S_UP、S_UN、S_VP、S_VN、S_WP、S_WN将直流母线电压转为期望的交流电压并向电机输出。在实际执行过程中，由于逆变器的非理想特性(例如包括为避免逆变器上、下桥臂直通而引入的死区时间，功率管压降以及开关延时等)，造成实际输出电压与给定电压之间存在非线性误差，在逆变器驱动系统中引入5次、7次电流谐波。

在无速度传感器电机驱动系统中，通常采用给定电压估算磁链幅值和角度，在低频情况下，系统实际输出电压较小，逆变器的非线性误差电压将严重干扰磁链估算，降低其准确性。为减小逆变器非线性误差电压的影响，目前已有方案有：

(1)电压检测方案。通过硬件电路直接检测逆变器在脉冲宽度调制模式下输出电压的高电平时间，结合母线电压和高电平时间，计算得到输出相电压。然而该方案增加了硬件成本，且忽略了逆变器非线性电压误差中功率管压降部分。此外，由于该方案依靠硬件比较，不能有效反映实际输出电压斜率变化的影响。

(2)在线补偿方案。根据逆变器非线性主要引起5次、7次电流谐波的特性，提取旋转坐标系下6次电流谐波，通过反馈调节输出电压，抑制逆变器非线性误差电压的影响。但该方案忽略了逆变器非线性电压误差中的其他频谱分量，且容易和电机驱动系统中其他6次谐波波动耦合，影响电机控制性能。

(3)电流角度方案。根据逆变器输出电流矢量角度和离线辨识误差电压幅值，在小电流角度处进行线性化处理，输出逆变器误差电压并前馈。然而，该方案根据电流角度补偿误差电压，在小电流时，电流采样波动容易引起电流角度剧烈变化，影响补偿效果。

(4)离线计算补偿方案。在逆变器运行时，检测实际输出相电流，根据表格或者拟合曲线计算误差电压并进行补偿。相对于前述方案(1)-(3)，该方案考虑了影响逆变器非线性的各种因素，补偿精度较高。但是该方案需要使用专用设备提前对逆变器的功率管压降、开通延时、关断延时与电流幅值进行检测，实施困难。

发明内容

本发明实施例针对上述电压检测方案硬件成本较高、不能有效反映实际输出电压斜率变化的影响，在线补偿方案适用性差、不能区分6次谐波波动，电流角度方案在小电流时容易引起电流角度剧烈变化，以及离线计算补偿方案实施困难的问题，提供一种逆变器非线性补偿方法、系统、设备及存储介质。

本发明实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种逆变器非线性补偿方法，所述方法包括：

离线识别所述逆变器的输出电流与综合等效延时的对应关系，所述综合等效延时与所述逆变器的开关频率相关；

离线识别所述逆变器的输出电流与功率管压降的对应关系，所述功率管压降与所述逆变器的开关频率无关；

在所述逆变器运行过程中，基于所述逆变器的输出电流与综合等效延时的对应关系以及所述逆变器的输出电流与功率管压降的对应关系，获取补偿电压，并将所述补偿电压叠加在所述逆变器的下一周期的输出电压上。