一种基于NPC三电平SVPWM整流器死区补偿方法

摘要

本发明公开了一种基于NPC三电平SVPWM整流器死区补偿方法，该方法首先通过计算不考虑和考虑管压降的无死区和有死区的重构电压冲量的通用表达式，得出重构电压冲量补偿量的通用表达式；然后，根据各相电流方向及电压时序状态，选择与三相电压相对应的重构电压冲量补偿量的通用表达式，计算出电压补偿量；最后，将计算得到的电压补偿量反馈到重构前的参考电压矢量，进行补偿。本发明采用了一种新型的补偿量选择方法，在电压重构的过程中计算补偿量，并对参考电压进行补偿参与控制；本发明充分考虑了死区时间和管压降，解决了基于NPC三电平整流器中由死区效应产生的电压和电流畸变问题，提高了系统性能。

主权项

一种基于NPC三电平SVPWM整流器死区补偿方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：(1)不考虑开关管、续流二极管及嵌拉二极管压降，对电压进行重构，计算理想情况下无死区的重构电压冲量的通用表达式；(2)考虑开关管、续流二极管及嵌拉二极管压降，对电压进行重构，计算实际情况下有死区的重构电压冲量的通用表达式；(3)计算出重构电压冲量补偿量的通用表达式，该重构电压冲量的补偿量等于步骤(1)的重构电压冲量减去步骤(2)的重构电压冲量；(4)对基于NPC三电平SVPWM整流器的a、b、c三相电流进行坐标变换，根据其合成矢量所在扇区判断各相电流方向；(5)根据参考电压矢量所在的扇区判断a、b、c三相桥臂电压时序状态；(6)根据各相电流方向及电压时序状态，选择与a、b、c三相相对应的重构电压冲量补偿量的通用表达式，计算出电压补偿量；(7)将计算得到的电压补偿量反馈到重构前的参考电压矢量，进行补偿；其中，所述步骤(1)和步骤(2)中对电压进行重构的方法为，将三电平的电压重构简化到两电平扇区去处理，把需要重构的电压矢量分别定位在小六边形去处理，然后将其小六边形的中心在A、B、C轴上的分量作为补偿量即可，重构相电压为：$\left[\begin{array}{c}{V}_{an}\\ V_{bn}\\ V_{cn}\end{array}\right]=Udc\left[\begin{array}{ccc}2/3& -1/3& -1/3\\ -1/3& 2/3& -1/3\\ -1/3& -1/3& 2/3\end{array}\right]*\left[\begin{array}{c}{T}_a\\ T_b\\ T_c\end{array}\right]*\frac{1}{T_s}+\left[\begin{array}{c}{V}_{a\_com}\\ V_{b\_com}\\ V_{c\_com}\end{array}\right]$其中V_{a_com}、V_{b_com}、V_{c_com}分别为三相对应补偿电压量。