死区补偿技术在变频器中的应用研究

"试验结果-迈瑞bc3000plus协议书" 这篇硕士论文主要探讨了变频器的IGBT驱动保护电路以及死区补偿技术在改善变频器性能方面的重要性。作者潘年安在论文中指出，死区时间是影响变频器输出电流质量和电机运行稳定性的关键因素之一。 在没有进行死区补偿的情况下，变频器在40Hz和30Hz输出频率下的电流波形存在明显的谐波失真，总谐波畸变率（THD）分别达到了16.0%和17.2%，这导致了电机运行时产生噪音和振动。死区时间是由于IGBT驱动电路中的硬件限制，导致IGBT开关不能瞬间连续，从而形成的一种短暂无驱动状态，这会导致输出磁场的畸变。 论文中提到，SVPWM（空间电压矢量脉宽调制）控制策略被用于变频器，目的是生成接近理想的圆形旋转磁场，但死区时间的存在使这个磁场发生畸变，进而影响电机的性能。图4-13至4-16展示了补偿前后电流波形的对比，显示了死区补偿对谐波含量的显著降低，补偿后的THD降低至3.7%和5.1%，降低了电机噪声和振动。 为解决这一问题，论文详细介绍了以HCPL316为核心设计的IGBT驱动保护电路，该电路能够提供强大的驱动能力，并且能对IGBT进行过电流和过电压保护。此外，电路还允许调整死区时间，防止逆变桥臂直通，确保IGBT的安全运行。 论文进一步提出了基于功率因数角预测的死区补偿方法，通过计算功率因数角确定电流矢量位置，从而判断输出电流方向并调整IGBT控制脉冲宽度，有效地补偿死区时间，减少输出电流谐波，降低电机噪声，延长电机寿命。这种方法具有软件实现简便和补偿精度高的优点。 作者在控制单元中实施了基于SVPWM的死区补偿算法，并通过实验对比了补偿前后的效果，验证了这种方法的有效性和准确性。关键词包括变频器、IGBT、驱动保护和死区补偿。 这篇论文深入研究了变频器中死区时间对电机性能的影响，并提出了有效的死区补偿策略，旨在优化变频器输出质量，提高电机运行效率和稳定性。