三相SPWM逆变器死区补偿策略:理论与实验验证
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更新于2024-08-06
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本文主要探讨了三相SPWM(正弦脉宽调制)逆变器中死区效应的问题,这是一种常见的技术挑战,它可能导致输出波形畸变、零电流钳位(即在电机电流为零时,逆变器输出电压仍不为零的现象)以及电机转速脉动等问题,这些都会对逆变器的性能和电机的工作效率产生负面影响。为了克服这些问题,研究者首先深入剖析了死区效应的原理,着重分析了死区时间对输出电压基波和高次谐波的影响。
通过对理论推导和仿真分析,作者得出了一种关系曲线图,展示了输出电压变化与功率因数角(反映了逆变器的功率转换效率)和调制因数(决定逆变器输出波形质量的关键参数)之间的关系。基于这种理解,研究者提出了两种新颖的死区补偿策略。
首先,"参考波修正"策略是通过调整逆变器的参考波形,使在死区期间的输出电压更加平滑,从而减少谐波和零电流钳位。这种方法强调了控制算法在处理死区问题中的作用,确保逆变器在切换过程中过渡更加平稳。
其次,"逻辑电路补偿"策略则利用专用的逻辑电路设计,通过精确控制逆变器的开关行为,避开或减小死区时间,进一步改善输出电压的连续性。这种方法强调了硬件层面的创新,以实现更直接、有效的死区补偿。
实验部分在一台实际的三相SPWM逆变器上验证了这两种补偿策略的效果。通过对比补偿前后的相电流波形和输出电压的频谱图,结果显示,提出的补偿策略显著地降低了低次谐波和零电流钳位现象,从而提高了整个系统的稳定性和性能。
本文的核心贡献在于提出并实证了两种新颖的死区补偿方法,这对于提高三相SPWM逆变器的性能、减少电机损耗和改善系统动态响应具有重要意义。这些研究结果对于逆变器的设计和优化具有实用价值,并为进一步改进SPWM逆变器技术提供了新的思路。
2021-05-16 上传
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