《电机与控制应用》发表华南理工大学曾江团队最新研究...

近日，华南理工大学曾江团队以《基于定频滞环控制的逆变器死区补偿研究》为题在《电机与控制应用》上发表最新研究论文，第一作者为陈伟国，通信作者为曾江。



（本文由作者团队投稿）
逆变器在实际运行中，开关管的导通和关断都会有延时，为防止开关管同时导通造成直流侧电容短路，必须安排死区环节。但死区环节的引入会使逆变器输出电压出现偏差，进而导致输出电流谐波含量增大等问题。因此，需要对死区环节造成的影响进行补偿。作者团队首先改进定频滞环控制的参考电压矢量扇区判断方法，利用线性扩张状态观测器（LESO）直接计算三相参考电压值，合成参考电压矢量，根据矢量角度判断其所在扇区，从而节约滞环比较器资源，降低硬件成本。

图1 参考电压矢量扇区划分随后，针对死区影响，提出了一种基于定频滞环控制的L型两电平逆变器死区补偿方法，根据开关动作前后的电流路径，分析死区期间误差电流越限方向,并基于电流变化率实时计算误差电流越限幅值。

图2 开关状态切换过程中的电流路径提前减小环宽，使误差电流恰好达到预期环宽并改变方向，完成死区补偿。最后，搭建并网逆变器仿真模型，验证了死区补偿方法的有效性。

图3 死区补偿示意图这种死区补偿方法简单有效，能够完全消除死区影响，不用判断电流方向且不依赖于精确的系统参数，其缺点是对控制器的实时性和精度要求较高。此外，文章中的补偿方法还可以用于其他拓扑逆变器的死区补偿和延时补偿。目前，作者团队已完成三电平LCL型逆变器的死区补偿研究，并基于FPGA芯片制作控制主板，进一步验证了控制策略和死区补偿方法的有效性，欢迎关注作者团队后续研究成果。

支持基金：

广东省自然科学基金项目（2021A1515012616）

论文链接：

http://www.motor-abc.cn/djykzyy/article/abstract/20230410

推荐引用格式：

陈伟国，曾江. 基于定频滞环控制的逆变器死区补偿研究[J]. 电机与控制应用, 2023, 50(4): 69-76.

CHEN Weiguo, ZENG Jiang. Research on Dead Time Compensation of Inverter Based on Constant Frequency Hysteresis Control[J].  Electric Machines & Control Application, 2023, 50(4): 69-76.