基于永磁同步电机的SVPWM死区分析与补偿很实用资料下载.pdf
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C。
为中间直流回路支撑（滤波）电容（F）；
T，T。
为6个功率管，D。
D。
为6个续流二极管。
如图l所示，在死区期间内，对应于电机三相输出电压，产生电压误差由电流的方向决定4“。
以电机口相为例分析口相输出电压一个开关周期内的波形。
按口相电流方向电流从桥臂流向负载（正向）和电流从负载流向桥臂（反向）的两种情况。
图2a为口相电流正向时输出电压一个开关周期内的波形，图2b为反向情况。
图2中虚线表示参考相电压波形，实线表示实际获得的电压波形，点划线表示需补偿的参考电压。
29万方数据电气传动2007年第37卷第2期基于永磁同步电机的SVPWM死区分析与补偿图1逆变器一永磁同步电机主电路模型陶单一出出粤rH。
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i图2n相参考电压和输出电压波形如图2a所示，口相电流正向时，上管断开，电流经下臂并联二极管续流，由于二极管导通压降（Va），使得“。
=一VDc2一Vd；
参考相电压反相后，上管经过死区时间和开通延时（z。
+。
）后导通，电流经上管流向负载，“。
上升，由于上管的导通压降（V。
），使得“。
一VDc2一V。
如图2b所示，乜相电流反向时，下管导通，电流经下管流向负载，由于下管导通压降（V。
），使得M。
一一VDc2一V。
参考相电压反相后，下管经过关断延时础后关断，电流经上臂并联二极管续流，甜。
上升，由于二极管导通压降（V。
），“。
一VDC2一Vd。
根据参考电压和补偿后电压伏秒面积相等的原则，若要误差电压为零，则当电流为正向时V一（1一D）Ts+rVd+彤DC+（DTsr）Vs一。
+（VDc+VdVs）一0得出。
+一彤Dc+（DTsr）Vs+（1一D）Ts+rVd）（VDc+VdVs）
（1）。
+一未。
+f。
m+
（2）同理，可得出当电流为反向时。
一Dc+（1一D）TsrVs+（D丁s+r）Vd）（VDc+UVs）（3）。
一未。
一。
一（4）式中：
V为误差电压；
为母线直流电压；
砜，u30分别为开关器件和并联二极管的导通压降；
，。
“分别为开关器件的等效开通和关断延迟时间，。
包括驱动信号和器件自身的开关延时；
“为死区时间；
TS为开关周期；
二。
为上管理想导通时间；
。
on+，。
一分别为电流正向和反向时的上管实际导通时间；
D为占空比，Dz未。
瓦；
r一幻+。
一；
+，z一一分别为电流正向和反向时的补偿时间。
6相，c相的情况以此类推。
3死区补偿策略由上述对SVPWM死区补偿原理的分析可知，进行死区补偿的前提条件为准确获取三相负载电流的方向。
由文献6可推出电流空间矢量的位置和三相电流流向的对应关系如图3所示，图3中符号从中心向外依次代表口，6，f相电流流向，+表示正向，一表示反向（从负载流向桥臂）；
6个箭头表示电流空间矢量；
虚线表示三相电流的过零点（例如当输出电压矢量位于90。
角时将出现口相电流过零），虚线将电流空间平面按各相电流方向分成I6个区域，可分别对其进行补偿（例如图3中30。
，90。
区域对应的三相电流方向为n+，6+，f一）。
v图3电流空间矢量图中的三相电流方向对于转子磁场定向的永磁同步电机矢量控制系统，当采用i。
控制时，转子磁链方向始终和转子坐标系（dq轴系）的d轴重合，定子电流矢量始终位于q轴。
如果设仇为转子d轴与静止坐标之间的电角度，则图3中区域I（30。
90。
），对应臼。
区域为（一60。
，0。
）。
类似的可以推出其他5个区域对应的臼。
角范围，如表1所示。
因此可先由位置传感器获得转子位置巩，根据表1判断其所属的区域，进而得到对应的电流矢量区域和电流的流向，然后根据电流流向代人相应的补偿公式进行死区补偿。
万方数据基于永磁同步电机的SVPwM死区分析与补偿电气传动2007年第37卷第2期表1D。
，电流空间矢量。
电流流向，补偿公式之间的关系对应的电流d，6，f相口，6，f相上管经以空间矢量区域电流流向补偿后的导通时间一60。
巩O。
I口+，6+，caon+，bon+，f”O。
艮60。
n一。
6+f一”，bon+，con_604以120。
口一，6+c+aon_，bon+，n+120。
以180。
n一，6一。
c+aon-，bocon+180。
以240。
Vn+，6一。
c+帕n+，fb0con+240。
巩300。
口+，6一。
f一fn+，fb。
”值得注意的是，实际情况中还会出现由于PWM输出脉冲宽度较小以至死区补偿后小于零；
或者输出脉冲宽度较大，以至补偿后超过饱和值的情况。
因此必须对式
（2）、式（3）的补偿结果进行修正，即：
Ift。
+0；
then。
+一OIf。
+05Ts；
thenz。
+一O5Ts图4给出了补偿方案在系统中的控制框图。
其中死区补偿模块根据空间矢量模块给定的死区时间D按前述算法进行相应的死区补偿。
图4带死区补偿的永磁同步电机矢量控制框图4实验结果采用TI生产的TMS320F2407A为核心控制器，功率模块为三菱的PM300CSD060IPM，典型开通时间为o8弘s，关断时间为2o“s，开关管导通压降典型值V。
一17V，二极管导通压降U一22V。
PMSM最大功率P一75kW，极对数p一2，最大转矩140Nm，峰值效率90。
SVPwM逆变器死区时间设置为5“s，母线直流电压为312V，开关频率为16kHz。
图5a、图5b分别为电机处于低速情况下的死区补偿前后的口相电流波形。
鞋io岜：
j蜒ioojf，Ins（10m“格）椭s（10m“格）（a）补偿前（b）补偿后图5死区补偿前后的n相电流波形5结论本文分析了空间矢量脉宽调制方法中由死区时间和开关器件的非理想特性造成的输出电压畸变，提出了按各相电流方向进行死区补偿的策略。
针对永磁同步电机矢量控制系统，推导出由位置传感器获得转子位置电角度，计算出电流空间矢量的位置和三相电流方向，进而进行相应死区补偿的控制策略。
并通过实验来证明该方法可行，具有很好的实用价值。
参考文献1ErwanSimon1mplementationofaSpeedField0rientedControlof3一phasePMSMMotorUsingTMSF240RApplicationReponofTExAsINSTRuMENTs，19992YuZhenyuSpace-vectorPWMwithTMS320C24xF24xUsingHardwareandS0ftwareDeterrllinedS埘tchingPattemsRApplicationReportofTExAsINsTRUMENTS，19993杨贵杰，孙力空间矢量脉宽调制方法的研究J中国电机工程学报，2001，21（10）：
79834Jong_WooC，Seung-KiS1nverter0utputVoltageSynthesisusingnovelDeadTimeCompensationJIEEETRANSPowerElection，1996，11
（2）：
2212275黄文新，胡育文一种新颖的空间电压矢量调制逆变器的死区补偿方法J南京航空航天大学学报，2002，34
（2）：
1431466吴茂刚，赵荣祥矢量控制永磁同步电动机低速轻载运行的研究J，电工技术学报，2005，20（7）：
87927孙向东，钟彦儒一种新颖的死区补偿时间测量方法J中国电机工程学报，2003，23
（2）：
1031078徐德丰，韩中林PwM控制方式下死区对变频器性能的影响分析J低压电器，2004（12）：
53579张俊洪，赵镜红空间矢量逆变器死区分析及补偿J微特电机，2005（4）：
242610窦汝振，刘钧一种基于SVPwM控制的死区补偿方法口电气传动自动化，2005，27
（1）：
2022硬丽百珂西丽再再币修改稿日期：
2006一09一0731万方数据
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