基于罗氏线圈检测法的单相逆变器直流偏磁抑制.pdf

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1、《电气自动化)2014年第36卷第6期变流技术ConverterTechniques—————基于罗氏线圈检测法的单相逆变器直流偏磁抑制徐骁。杨仁刚，孙钦斐(中国农业大学，北京100083)摘要：在全桥SPWM控制的单相逆变器中，输出侧一般接有变压器，因此需要考虑直流偏磁对变压器及系统造成的影响。直流偏磁会导致变压器饱和，降低系统运行效率，有时甚至严重影响系统运行。分析了单相逆变器中变压器产生直流偏磁的原因；对常用的几种抗偏磁措施进行了比较，提出一种通过外积分罗氏线圈检测变压器励磁电流，利用闭环反馈计算出补偿量并加入控制环节抑制偏磁的方法。具有设计简单、节省成本的优点

2、，实验表明可有效抑制直流偏磁。关键词：单相逆变器；变压器；直流偏磁；罗氏线圈；DSP；闭环反馈控制DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2014．06．OO4[中图分类号]TM464[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2014)06—0011—03SuppressionofDCMagnetBiasoftheSingle——phaseInverterBasedOnRogowskiCoilInspectionXUXiao，YANGRen—gang，SUNQin-fei(ChinaAgriculturalUniversity，Beng1000

3、83，China)Abstract：Inthefull—bridgeSPWMcontrolledsingle—phaseinverter，ontheoutputsideisnormallyatransformer．Therefore，theimpactofDCmagnetbiasuponthetransformerandthesystemshouldbetakenintoaccount．DCmagnetbiaswouldleadtotransformersaturation，reducetheworkingeficiencyofthesystem，andevenser

4、iouslyafectsystemoperationinsomecases．ThispaperanalyzesthereasonwhyDCmagnetbiasiscausedinthetransformerofthesingle—phaseinverter，comparesordinarymeasurestakenagainstmagnetbias，andpresentsanapproachwherebythattransformerexcitationcurrentisdetectedthroughRogowskicoilofexternalintegration，

5、thecompensationvalueiscalculatedthroughtheclosedloopfeedback，andacontrollingunitisadoptedforsuppressionofmagnetbias．Thisapproachhassuchadvantagesassimpledesignandcostsaving．ExperimentalresultsindicatethattheobjectofeffectivesuppressionofDCmagnetbiascanbeachieved．Keywords：single—phaseinv

6、erter；transformer；DCmagnetbias；Rogowskicoil；DSP；closed—loopfeedbackcontrolO引言该方法具有节省成本，电路结构简单的优点。几种方法的电路结构比较如表1所示。在全桥SPWM控制的单相逆变器中，为实现输入输出之间的电气隔离和得到合适的输出电压幅值，一般在输出侧接有隔离表1不同检测方法电路主要构成变压器。在实际应用中，若变压器输入侧电压中含有直流分量，方法检测电路构成会造成变压器直流偏磁，致使铁芯饱和，加大变压器损耗，降低运初、次级电流检测补偿法两只霍尔元件，加法器，PI调节器行效率，有时甚至严重影响系

7、统正常运行，损坏功率开关管，需要初级电流检测补偿法电流型PWM控制芯片，PI调节器采取措施解决。初级电压反馈补偿法差分隔离电路，RC滤波电路，跟随器，PI调节器常见的直流偏磁抑制方法可以分为三类：①输出变压器初、外积分式罗氏线圈检测法罗氏线圈，PI调节器次级电流检测补偿法，该类方法通过检测输出变压器初级电流和次级电流，对直流量进行控制⋯；②输出变压器初级电流检测补偿法。J，该类方法仅检测变压器初级电流，通过数字滤波得到1偏磁产生机理分析当变压器正常工作时，磁工作点以零点为中心点沿磁滞回线其直流分量或是增加后级整流桥和运算芯片来得到直流量，从而实现补偿