[发明专利]电机控制系统中逆变器死区的补偿电压算法及插补方法

权利要求书

1.一种电机控制系统中逆变器死区的补偿电压算法，其特征在于本算法包括如下步骤：

步骤一、在考虑逆变器死区延时时间T_d、逆变器功率管开通时间T_on、关断时间T_off、功率管导通压降和二极管导通压降的影响条件下，以逆变器U相为例，在一个PWM周期内，根据理想与实际伏秒面积相等来计算逆变器死区效应误差时间T_err为：

T_err＝(T_d+T_on-T_off+T_ave)*sgn(i_U)(1)

其中

式(1)和式(2)中，T_S为一个PWM周期内的采样时间、U_d为二极管导通压降、U_T为功率管导通压降、i_U为逆变器U相电流、T_ave为一个PWM周期中功率管和二极管导通压降所引起的等效误差时间；

步骤二、计算T_ave等效误差时间在一个PWM周期内引起的U相输出端电压误差U_{ao_err}，

Uao_err=-TerrTSUdc·sgn(iU)---(3)]]>

由式(3)和式(2)可知，U相输出端电压误差U_{ao_err}受采样时间T_s及直流母线电压U_dc的影响；

步骤三、根据步骤一和步骤二中逆变器U相输出端电压误差的计算，推得逆变器三相的相电压误差为：

Uan_err=-TerrTsUdc[2sgn(iU)-sgn(iV)-sgn(iW)3]---(4)]]>

Ubn_err=-TerrTsUdc[2sgn(iV)-sgn(iU)-sgn(iW)3]---(5)]]>

Ucn_err=-TerrTsUdc[2sgn(iW)-sgn(iU)-sgn(iV)3]---(6)]]>

式(4)、式(5)、式(6)中，U_{an_err}为U相输出端误差电压、U_{bn_err}为V相输出端误差电压、U_{cn_err}为W相输出端误差电压、i_U为逆变器U相电流、i_V为逆变器V相电流、i_W为逆变器W相电流、U_dc为直流母线电压；

步骤四、根据式(4)、式(5)和式(6)的逆变器各相输出端误差电压，则可得到逆变器死区的补偿电压分别为：

U_{un_comp}＝-U_{an_err}(7)

U_{vn_comp}＝-U_{bn_err}(8)

U_{wn_comp}＝-U_{cn_err}(9)

其中：U_{un_comp}为逆变器U相的补偿电压，U_{vn_comp}为逆变器V相的补偿电压，U_{wn_comp}为逆变器W相的补偿电压。

2.一种电机控制系统中逆变器死区的补偿电压插补方法，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、由补偿电压算法可知，补偿电压与逆变器三相电流极性有关，通过电流传感器采样分别得到的逆变器三相电流i_U、i_V和i_W，并对逆变器三相电流i_U、i_V和i_W进行clark和park变换得到直流电流i_d、i_q；

步骤二、对直流电流i_d、i_q进行一阶低通滤波处理，得到滤波后三相电流i_U0、i_V0、i_W0，将滤波后三相电流i_U0、i_V0、i_W0进行逆park和逆clark变换得到三相电流i_U、i_V、i_W，此时得到的三相电流i_U、i_V、i_W是经过滤波后的电流信号；

步骤三、设定三相电流i_U、i_V、i_W过零点的阈值为i_threshold，

当|i_U|>i_threshold时，逆变器插补U相补偿电压，

当|i_V|>i_threshold时，逆变器插补V相补偿电压，

当|i_W|>i_threshold时，逆变器插补W相补偿电压；

步骤四、逆变器U/V/W相补偿电压经clark变换得到U_{an_comp}和U_{bn_comp}，PID调节控制得到的V_d、V_q经逆park变换输出V_a、V_b，U_{an_comp}和U_{bn_comp}分别与V_a和V_b相加，将相加所得的电压经过逆clark变换可获得U相相电压U_U、V相相电压U_V、W相相电压U_W,U_UU_VU_W三相相电压作为逆变器SVPWM控制的输入电压。