DSP控制SPWM逆变器死区问题的研究

论文摘要

随着科学技术的发展,交流调速系统的应用越来越普遍。为了保护逆变器直流侧电源,在其开关器件的驱动信号中需加入死区时间,死区时间的加入对交流调速系统的实际运行产生了许多负面影响,因此,死区时间的补偿随之而成为交流调速系统研究的热点和难点问题之一。本课题研究交流调速系统中DSP控制的电压型逆变器死区问题,简介了三相SPWM逆变器原理后,引出了逆变器死区问题,对死区效应产生的机理及死区存在后引起逆变器输出电压的误差波形进行了分析,揭示了因死区时间的加入所产生的误差波形与逆变器相关参数的关系。在上述研究的基础上,本文对基于DSP控制器的逆变器死区问题展开研究,首先对DSP控制器PWM波产生的原理及死区加入的方法进行了阐述,然后对因死区时间的加入可能引起的波形失真情况进行了分析。在综述了目前常用的死区补偿方法的基础上,针对基于DSP控制的逆变器死区问题提出了两种比较实用的死区补偿方法:一种是基于无效器件原理的死区补偿方法,另一种是基于无效器件原理和电流反馈相结合的死区补偿方法。系统仿真实验表明:采用这两种方法对死区时间补偿后的电机定子电流波形与未补偿前的相比,其畸变得到了明显改善。为了进一步验证这两种补偿方法的实际补偿效果,本文还为验证实验做了一些前期的准备工作。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 课题背景及国内外研究的概况
• 1.3 选题的意义及本文主要工作
• 第二章 脉宽调制和三相PWM逆变电路简介
• 2.1 正弦脉宽调制的原理
• 2.2 正弦脉宽调制的实现
• 2.3 单极性调制和双极性调制
• 2.4 同步调制和异步调制
• 2.5 三相PWM逆变电路
• 2.5.1 三相方波逆变电路
• 2.5.2 三相SPWM逆变电路
• 第三章 逆变器死区产生的机理及死区效应分析
• 3.1 逆变器死区产生的原因
• 3.2 死区效应分析
• 3.3 常用的死区补偿方法
• 第四章 DSP控制逆变器死区产生的机理及影响分析
• 4.1 电机控制用DSP的简介
• 4.2 PWM波形的产生方法
• 4.3 DSP死区效应分析
• 4.3.1 死区的加入
• 4.3.2 波形丢失情况分析
• 4.3.3 避免波形丢失的方法
• 第五章 基于DSP控制的逆变器死区补偿
• 5.1 基于无效器件的死区补偿方法
• 5.1.1 补偿原理
• 5.1.2 电流过零点的检测及零区域的处理
• 5.2 电流反馈和无效器件原理相结合的补偿方法
• 5.2.1 补偿原理
• 5.2.3 波形丢失情况的处理
• 第六章 系统仿真研究
• 6.1 仿真模型
• 6.2 仿真结果及分析
• 第七章 实验的前期工作简介
• 7.1 系统硬件结构
• 7.2 系统软件结构
• 7.3 目前进展情况介绍
• 总结
• 参考文献
• 硕士期间发表论文