异步电机基于SVPWM死区补偿控制方法研究

王文韬，郭维，甘韦韦，黄浩，王永通

（株洲中车时代电气股份有限公司，湖南 株洲 412001 ）

0 引言

空间矢量脉宽调制(space vector pwm, SVPWM)技术由于其输出电压电流谐波低且直流电压利用率高等优点而成为了交流传动领域研究的热点[1-2]。在异步电机矢量控制系统中，为了防止逆变器同一桥臂发生直流导通，一般会加入死区时间，但死区时间的存在将使逆变器的实际输出电压电流波形产生畸变，引发转矩脉动，甚至导致系统不稳定[3-5]。因此，许多学者对死区补偿展开了深入的研究，并提出了多种补偿方法。这些方法可以归纳为两种：一种是硬件补偿法，这种补偿方式存在补偿滞后的问题，同时又要增加成本，增加了系统的复杂性。另一种是软件补偿法，通过在电机控制程序中加入死区补偿的算法来进行补偿，这种方法不需要额外添加硬件，简单灵活。比较典型的有电流反馈补偿法，然而，电流反馈补偿法大多需要对电流极性进行检测,这些方法会受到电流噪声、直接滤波所带来的相位滞后等问题的影响,而使补偿效果不理想,尤其在低频、轻载的情况下,这种问题更加明显。因此,寻求一种简单而有效的死区补偿方法至关重要。

本文通过对逆变器死区效应产生的原因及影响深入分析，并综合电流反馈法和平均电压补偿法，总结出了一种死区补偿方法，也称之为坐标变换电流反馈法，该方法很好地解决了由于电流噪声所带来的电流过零点检测困难，以及对电流直接滤波会产生相移这两个问题。……