專利名稱：一種基于智能單元串聯(lián)高壓變頻器的自適應死區(qū)補償方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種高壓變頻中的開關管死區(qū)自適應補償?shù)闹悄芊椒?，屬于高壓變頻器技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
交流變頻調(diào)速器在我們生產(chǎn)中的許多領域得到廣泛應用，尤其是高電壓負載的調(diào)速要求。高壓電動機的變頻調(diào)速改造，可以降低系統(tǒng)能耗、優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)的整體調(diào)節(jié)性能，為企業(yè)贏得可觀的經(jīng)濟效益，同時可以節(jié)約資源、減少環(huán)境污染、優(yōu)化工作環(huán)境等，具有很好的社會效益。在高電壓大功率開關管的技術(shù)還沒有發(fā)展完善的背景下，功率單元級聯(lián)多電平高壓變頻器是高壓變頻主回路方案中有優(yōu)勢的一種，目前我國市場上的級聯(lián)多電平高壓變頻器多為電壓型，此類變頻器輸出電流波形THD小，但是輸出電壓的諧波含量仍較高。·為了防止逆變器區(qū)橋臂的上下功率開關發(fā)生直通，在上下功率開關改變狀態(tài)時必須插入死區(qū)時間，即先將已開通的功率管關斷，插入一定的死區(qū)延時，再開通另一個處于關斷狀態(tài)的功率管。隨著開關頻率的提高，死區(qū)時間對輸出電壓、輸出電流波形的影響也變的更加嚴重?，F(xiàn)在常用的死區(qū)時間補償方法是通過對逆變器輸出電流的檢測來判斷其極性，死區(qū)補償算法根據(jù)電流極性產(chǎn)生一個死區(qū)補償電壓與控制器中的參考電壓相加后與載波信號進行比較，從而實現(xiàn)驅(qū)動脈沖的調(diào)節(jié)，進而補償死區(qū)時間的影響。但此類方案大都局限電流過零點的檢測來進行補償，這種方法對電流的噪聲、電流濾波所引起的滯后和以及電流的幅值、頻率都有較大的敏感性，因此補償效果不是很理想，尤其在低頻段表現(xiàn)更為明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基本消除開關管死區(qū)時間對電壓、電流波形造成畸變的死區(qū)補償方法。為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種基于智能單元串聯(lián)高壓變頻器的自適應死區(qū)補償方法，該智能單元串聯(lián)高壓變頻器包括主控制器，主控制器連接串聯(lián)的多個智能功率單元，其特征在于，步驟為步驟I、由主控制器實時檢測變頻器的輸出負載電流過零和輸出負載電壓過零的相位差值，根據(jù)該相位差值計算出死區(qū)負補償?shù)臅r間；步驟2、根據(jù)變頻器的載波頻率及死區(qū)負補償?shù)臅r間計算得到出變換死區(qū)負補償方式的脈沖數(shù)；步驟3、由主控制器將計算得到的脈沖數(shù)發(fā)送給各個智能功率單元執(zhí)行。優(yōu)選地，步驟2還包括，判斷脈沖數(shù)是否合理，當脈沖數(shù)大于4*50/載波頻率且小于10*50/載波頻率時，脈沖數(shù)是合理的，進入步驟3，否則，脈沖數(shù)不合理，將脈沖數(shù)設定為上一周期的死區(qū)負補償量。
本發(fā)明的優(yōu)點是根據(jù)負載變化和不同頻率情況下對高壓變頻中死區(qū)補償自適應調(diào)整，達到基本消除開關管死區(qū)時間對電壓、電流波形造成的畸變。本發(fā)明采用集散控制方式，將算法和執(zhí)行分開處理，合理有效分配每個智能功率單元進行任務處理。


圖I為本發(fā)明提供的一種基于智能單元串聯(lián)高壓變頻器的自適應死區(qū)補償方法的流程圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以一優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。如圖I所示，本發(fā)明提供了一種基于智能單元串聯(lián)高壓變頻器的自適應死區(qū)補償方法，該智能單元串聯(lián)高壓變頻器包括主控制器，主控制器連接串聯(lián)的多個智能功率單元， 其步驟為步驟I、由主控制器實時檢測變頻器的輸出負載電流過零和輸出負載電壓過零的相位差值，電壓和電流同極性時，進行正補償，相反則負補償，根據(jù)該相位差值計算出死區(qū)負補償?shù)臅r間。步驟2、根據(jù)變頻器的載波頻率及死區(qū)負補償?shù)臅r間計算得到出變換死區(qū)負補償方式的脈沖數(shù)，判斷脈沖數(shù)是否合理，當脈沖數(shù)大于4*50/載波頻率且小于10*50/載波頻率時，脈沖數(shù)是合理的，進入步驟3，否則，脈沖數(shù)不合理，將脈沖數(shù)設定為上一周期的死區(qū)負補償量。其中，載波頻率是決定變頻器中的逆變器的功率開關器件(比如IGBT)的開通與關斷的次數(shù)的頻率。步驟3、由主控制器將計算得到的脈沖數(shù)發(fā)送給各個智能功率單元執(zhí)行。
權(quán)利要求
1.一種基于智能單元串聯(lián)高壓變頻器的自適應死區(qū)補償方法，該智能單元串聯(lián)高壓變頻器包括主控制器，主控制器連接串聯(lián)的多個智能功率單元，其特征在于，步驟為 步驟I、由主控制器實時檢測變頻器的輸出負載電流過零和輸出負載電壓過零的相位差值，根據(jù)該相位差值計算出死區(qū)負補償?shù)臅r間； 步驟2、根據(jù)變頻器的載波頻率及死區(qū)負補償?shù)臅r間計算得到出變換死區(qū)負補償方式的脈沖數(shù)； 步驟3、由主控制器將計算得到的脈沖數(shù)發(fā)送給各個智能功率單元執(zhí)行。
2.如權(quán)利要求I所述的一種基于智能單元串聯(lián)高壓變頻器的自適應死區(qū)補償方法，其特征在于步驟2還包括，判斷脈沖數(shù)是否合理，當脈沖數(shù)大于4*50/載波頻率且小于10*50/載波頻率時，脈沖數(shù)是合理的，進入步驟3，否則，脈沖數(shù)不合理，將脈沖數(shù)設定為上一周期的死區(qū)負補償量。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于智能單元串聯(lián)高壓變頻器的自適應死區(qū)補償方法，該智能單元串聯(lián)高壓變頻器包括主控制器，主控制器連接串聯(lián)的多個智能功率單元，其特征在于，步驟為由主控制器實時檢測變頻器的輸出負載電流過零和輸出負載電壓過零的相位差值，根據(jù)該相位差值計算出死區(qū)負補償?shù)臅r間；根據(jù)變頻器的載波頻率及死區(qū)負補償?shù)臅r間計算得到出變換死區(qū)負補償方式的脈沖數(shù)；由主控制器將計算得到的脈沖數(shù)發(fā)送給各個智能功率單元執(zhí)行。本發(fā)明的優(yōu)點是根據(jù)負載變化和不同頻率情況下對高壓變頻中死區(qū)補償自適應調(diào)整，達到基本消除開關管死區(qū)時間對電壓、電流波形造成的畸變。
文檔編號H02M7/48GK102684528SQ201210139270
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月22日
發(fā)明者張林云, 柳毅, 梁安江, 趙莉, 逯乾鵬 申請人:上海發(fā)電設備成套設計研究院, 上?？七_機電控制有限公司