一种改善逆变器输出波形的方法.pdf

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1、第26卷第4期山东建筑大学学报VoI_26No．42011年8月JOURNALOFSHANDONGJIANZHUUNIVERSITYAug．2011文章编号：1673—7644(2011)04—0348—05一种改善逆变器输出波形的方法齐保良，牟善军(山东建筑大学信息与电气工程学院，山东济南250101)摘要：分析了逆变过程中死区形成的原因及对逆变后系统输出电压和输出电流性能的影响，并利用结合空间电压矢量脉冲调制法(SVPWM)原理而提出的十二矢量法对死区效应进行分析。最后在600W小型风力发电系统平台上进行了简单的实验并得到实验结果。结果表

2、明：该方法可以控制死区时间，有效改善逆变器输出电压波形，在风力发电系统逆变器的应用中有较好的效果。关键词：死区补偿；SVPWM；逆变器；风力发电系统中图分类号：TP273．4文献标识码：AAmethodtoimprovetheinverteroutputwaveformQIBao—liang，MOUShan-jun(SchoolofInformation&ElectricalEngineering，ShandongJianzhuUniversity，Jinan250101，China)Abstract：Thepaperanalyzesther

3、easonfortheformationofdead-timeintheprocessofinverterandtheinfluenceonvoltageoutputperformanceandcurrentoutputperformanceintheinvertersystem，andanalyzesthedead-timeeffectwiththemethodoftwelvevectorsproposedaccordingtotheSVPWMprinciple．Finally，itdoesanexperimentalresearchupo

4、nthesmallscalewindpowersystem．Theresultshowsthatthismethodcancontrolthedead．timeandimprovetheinverteroutputvoltagewaveforillef-fectively，andthatitachievesgoodresultsintheapplicationtothewindpowersysteminverter．Keywords：dead—timecompensation；SVPWM；inverter；windpowersystem谐波小

5、，转矩脉动小噪声低等优点，并且可获得较高0引言的直流电压利用率和较低的输出谐波。本文在SVPWM的基础上提出一种新型的调制方法，使逆风能因其具有无污染、可再生等特点目前已被人变器输出电压波形更接近正弦波。们广泛的关注和应用。小型风力发电系统因其体积小灵活I生大而得到了较好的发展和应用。在研制小型风1逆变器死区效应对输出电压影响的力发电系统的过程中，调整逆变器的死区时间使分析输出电压为理想的正弦波是亟待解决的问题。由于逆变过程中使用的半导体器件具有非理想目前，研究死区效应常用的方法是空间电压矢开关特性，导致了逆变后的电压具有非性的特点，从量脉冲

6、调制法(spacevoltagepulsewidthmodule，而引起逆变后电压波形的改变。图1为风力发电系SVPWM)，该方法相对于其它PWM技术具有电流统中蓄电池给三相电机供电的结构图。这里假定收稿日期：2011—0l一14基金项目：山东省科技计划重大专项(20o5GG2loo6O叭)作者简介：齐保良(1963一)，男，山东梁nJ人，教授，硕士，主要从事『1动化装置的集成化与智能化研究．E-mail：qb1820@163．corn山东建筑大学学报20I1年由分析和波形图可知，对驱动信号P和P引Uo=了2(u+f，be12~j+ue12)

7、(4)。入死区时间后输出电压和电流波形图产生了畸变。假定给定的IGBT导通时间为，关断时问为，可得出开关函数与电压矢量的对应关系如表2那么系统的实际死区时间为：所示。=+。一(2)表_2开差数压兰的对璺荸系2利用十二矢量法改善逆变器输出电压波形SVPWM主要思想是：以三相对称正弦波电压供电时交流电动机的理想磁通为基准引，根据三相逆变器不同的开关模式进行切换，从而形成PWM控制信号，达到控制的目的。本文中用的三项全桥根据所得到的关系可做出复平面上的电压矢量逆变电路是由六个开关器件构成的三个半桥，根据图如图4所示。六个开关的不同组合形式可分为8种

8、，其中有两个为了更加精确的展现换向过程，本文提出一种开关状态在电机的驱动中不产生有效的电流被称为改进型的SVPWM，即将180。导通方式和120。导通无效矢量或是零