永磁同步电机驱动死区补偿

１ 死区效应及补偿

１. １ 死区效应

在本文的电机控制嵌入式系统中，逆变器为三 相电压型桥式逆变电路，如图 １ 所示。 在理想状态 下，上桥臂和下桥臂的控制信号满足互补通断原则， 即上桥臂开通时，下桥臂关断，反之亦然。 而在实际 应用中，开关管的通断需要一定的开通时间 ｔ ｏｎ 和关 断时间 ｔ ｏｆｆ。 为避免上桥臂和下桥臂发生短路，在 ＰＷＭ 控制信号中加入死区时间 ｔ ｄ ，驱动信号如图 ２ 所示。 此外，在开关管导通和二极管续流时，电机相 电压会产生一定的压降（开关管压降 Ｖｓ 和二极管压 降 Ｖｄ ），电机的电压波形如图 ３ 所示。

综上所述，死区效应是由死区时间、开关管的开 通时间和关断时间、开关管压降以及二极管压降所导致的。 根据伏秒等效原理，在一个开关周期内，等 效死区时间 terr 可表示

式中： Ｔｓ 和 Ｔｓ１ 分别代表 ＰＷＭ 波的周期和上桥臂的 实际导通时间。

１. ２ 矢量控制及 ＳＶＰＷＭ 调制

 本文的永磁同步电机闭环控制系统采用矢量控 制策略，交轴电流 ｉ ｄ 和直轴电流 ｉ ｑ 分别独立控制，设 定 ｉ ｄ ＝ ０，使定子磁链保持恒定；只需通过改变 ｉ ｑ 的 值即可实现对电磁转矩的控制。 逆变 器 的 控 制 采 用 空 间 矢 量 脉 宽 调 制 （ＳＶＰＷＭ）技术，通过基本电压空间矢量的线性组 合，使电机内部的定子磁链为矢量圆，从而保证电机 输出稳定的电磁转矩。 对应于上桥臂的开关状态（０００，０