一种基于低开关频率控制的延时补偿装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于电机控制技术领域，具体涉及一种基于低开关频率控制的延时补偿装置，包括顺次连接在负载输入端的电源模块、逆变器和滤波器，所述滤波器和负载的输出端连接有参数反馈模块，且所述参数反馈模块的输出端连接在所述逆变器上；在滤波器的输出侧和负载的反馈输出侧设有参数反馈模块，且参数反馈模块连接在逆变器中，逆变器中设有对比计算单元，可以对滤波器输出的电压质量以及负载反馈处的电压质量和标准输入的电压质量进行对比，并计算出合适的补偿电压，控制PWM逆变单元进行合理电压的输出，通过闭环反馈的补偿原理，可实时对负载输入高质量电压，因此提高牵引电机功率因数，提高电网电压的平稳性。

A Delay Compensation Device Based on Low Switching Frequency Control

The invention belongs to the technical field of motor control, and specifically relates to a delay compensation device based on low switching frequency control, including a power supply module, an inverter and a filter connected sequentially to the input end of the load. The filter and the output end of the load are connected with a parameter feedback module, and the output end of the parameter feedback module is connected to the inverter; and the output end of the parameter feedback module is connected to the output side of the filter. A parameter feedback module is set up on the feedback output side of the load, and the parameter feedback module is connected to the inverter. A comparative calculation unit is set up in the inverter. The voltage quality of the output of the filter, the voltage quality of the load feedback and the voltage quality of the standard input can be compared, and the appropriate compensation voltage can be calculated to control the reasonable voltage output of the PWM inverter unit. The compensation principle of over-closed-loop feedback can input high quality voltage to the load in real time, so it can improve the power factor of traction motor and the stability of grid voltage.

【技术实现步骤摘要】
一种基于低开关频率控制的延时补偿装置
本专利技术属于电机控制
，具体涉及一种基于低开关频率控制的延时补偿装置。
技术介绍
永磁同步电机控制简单，效率高，在轨道交通中的应用越来越广泛。针对永磁同步电机弱磁扩速的特殊性，负直轴电流补偿弱磁控制方法，利用电机电压合成矢量与直流侧能够提供的最大电压矢量幅值之差，通过PI控制器闭环校正直轴电流指令来实现弱磁，同时大功率牵引传动系统中要求开关频率较低，加剧了永磁同步电机矢量控制的电流耦合问题，而较长的开关周期也使数字控制固有的延时问题更加突出，影响了电机的控制性能。延时问题是数字控制系统中存在的固有问题，在轨道交通等大功率牵引传动系统应用环境中，开关频率通常较低，开关周期较长，长时间的延时输出，使电机的运行状态下降，功率因数降低，从而导致延时问题更加突出，对控制系统的性能影响更大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于低开关频率控制的延时补偿装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于低开关频率控制的延时补偿装置，包括顺次连接在负载输入端的电源模块、逆变器和滤波器，所述滤波器和负载的输出端连接有参数反馈模块，且所述参数反馈模块的输出端连接在所述逆变器上，所述参数反馈模块根据所述滤波器输出参数与负载输出参数以及输入参数的对比计算对所述逆变器的输出进行控制。优选的，所述参数反馈模块包括电机转速检测单元、电机电流检测单元和电机电压检测单元，所述电机转速检测单元、电机电流检测单元和电机电压检测单元均连接在负载上，且所述电机转速检测单元用于检测负载的转速，所述电机电流检测单元和电机电压检测单元用于检测负载反馈的电流参数和电压参数。优选的，所述电机电流检测单元为电机绕组电流采集装置，所述电机电压检测单元为电机绕组电压采集装置。优选的，所述参数反馈模块还包括输入电压检测单元，所述输入电压检测单元连接在所述滤波器的输出端，用于采集输入到负载的电压参数。优选的，所述逆变器包括对比计算单元、输出控制单元和PWM逆变单元，所述对比计算单元的输入端连接有参数反馈模块，且所述对比计算单元与所述PWM逆变单元之间通过所述输出控制单元连接。优选的，所述输出控制单元为所述PWM逆变单元开关器件的触发装置。优选的，所述对比计算单元用于对标准输入电压参数、所述滤波器输出电压参数以及负载反馈电压参数的对比。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：在滤波器的输出侧和负载的反馈输出侧设有参数反馈模块，且参数反馈模块连接在逆变器中，逆变器中设有对比计算单元，可以对滤波器输出的电压质量以及负载反馈处的电压质量和标准输入的电压质量进行对比，并计算出合适的补偿电压，控制PWM逆变单元进行合理电压的输出，通过闭环反馈的补偿原理，可实时对负载输入高质量电压，因此提高牵引电机功率因数，提高电网电压的平稳性。附图说明图1为本专利技术的原理示意图；图2为本专利技术的反馈补偿原理框图；图中：1、电源模块；2、逆变器；21、对比计算单元；22、输出控制单元；23、PWM逆变单元；3、滤波器；4、参数反馈模块；41、电机转速检测单元；42、电机电流检测单元；43、电机电压检测单元；44、输入电压检测单元。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-2，本专利技术提供一种技术方案：一种基于低开关频率控制的延时补偿装置，包括顺次连接在负载输入端的电源模块1、逆变器2和滤波器3，滤波器3和负载的输出端连接有参数反馈模块4，且参数反馈模块4的输出端连接在逆变器2上，参数反馈模块4根据滤波器3输出参数与负载输出参数以及输入参数的对比计算对逆变器2的输出进行控制。在本实施例中，电源模块1、逆变器2和滤波器3顺次连接在负载输入端，可以依次实现对负载的供电、获得合适波形的交流电、获得纯净的交流电，滤波器3和负载的输出端连接有参数反馈模块4，且参数反馈模块4的输出端连接在逆变器2上，从而可以根据获得的数据，进行实时的反馈，并根据反馈对逆变器2的输出进行控制，实现改变负载的实际输入电压，参数反馈模块4根据滤波器3输出参数与负载输出参数以及输入参数的对比计算对逆变器2的输出进行控制，逆变器2中设有对比计算单元21，可以对滤波器3输出的电压质量以及负载反馈处的电压质量和标准输入的电压质量进行对比，并计算出合适的补偿电压，控制PWM逆变单元23进行合理电压的输出，通过闭环反馈的补偿原理，可实时对负载输入高质量电压，因此提高牵引电机功率因数，提高电网电压的平稳性。具体的，参数反馈模块4包括电机转速检测单元41、电机电流检测单元42和电机电压检测单元43，电机转速检测单元41、电机电流检测单元42和电机电压检测单元43均连接在负载上，且电机转速检测单元41用于检测负载的转速，电机电流检测单元42和电机电压检测单元43用于检测负载反馈的电流参数和电压参数，电机电流检测单元42和电机电压检测单元43采集处电机绕组的电流和电压参数、并建立出速度电压和电流的图像、根据电压模拟出IGBT开通关断时间，即PWM占空比。具体的，电机电流检测单元42为电机绕组电流采集装置，电机电压检测单元43为电机绕组电压采集装置，通过电机绕组电流采集装置对电流进行采集，并进行记录，通过电机绕组电压采集装置对电压进行采集，并进行记录，方便建立一个模拟的电压、时间图像，判断出IGBT开通关断时间。具体的，参数反馈模块4还包括输入电压检测单元44，输入电压检测单元44连接在滤波器3的输出端，用于采集输入到负载的电压参数，通过采集到的滤波器3输出的电压参数，与电机反馈的电压参数进行对比，以此得出电机对电压的电压偏相角的大小，通过改变PWM逆变单元23的IGBT开通关断时间进行补偿，增加功率因数。具体的，逆变器2包括对比计算单元21、输出控制单元22和PWM逆变单元23，对比计算单元21的输入端连接有参数反馈模块4，且对比计算单元21与PWM逆变单元23之间通过输出控制单元22连接，通过反馈出的数据，得出合适的控制信号，以此控制PWM逆变单元23的电压输出波形，对负载的输入电压进行补偿。具体的，输出控制单元22为PWM逆变单元23开关器件的触发装置，当触发装置对PWM逆变单元23的开关器件IGBT的门极输出开通电压时，即可使开关器件IGBT导通，以此控制输出的电压的波形。具体的，对比计算单元21用于对标准输入电压参数、滤波器3输出电压参数以及负载反馈电压参数的对比，对滤波器3输出的电压质量以及负载反馈处的电压质量和标准输入的电压质量进行对比，并计算出合适的补偿电压，控制PWM逆变单元23进行合理电压的输出，通过闭环反馈的补偿原理，可实时对负载输入高质量电压，因此提高牵引电机功率因数。本专利技术的工作原理及使用流程：本专利技术安装好过后，电源模块1、逆变器2和滤波器3顺次连接在负载输入端，可以依次实现对负载的供电、获得合适波形的交流电、获得纯净的交流电，滤波器3和负载的输出端连接有参数反馈模块4，且参数反馈模块4的输出端连接在逆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于低开关频率控制的延时补偿装置，包括顺次连接在负载输入端的电源模块(1)、逆变器(2)和滤波器(3)，其特征在于：所述滤波器(3)和负载的输出端连接有参数反馈模块(4)，且所述参数反馈模块(4)的输出端连接在所述逆变器(2)上，所述参数反馈模块(4)根据所述滤波器(3)输出参数与负载输出参数以及输入参数的对比计算对所述逆变器(2)的输出进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于低开关频率控制的延时补偿装置，包括顺次连接在负载输入端的电源模块(1)、逆变器(2)和滤波器(3)，其特征在于：所述滤波器(3)和负载的输出端连接有参数反馈模块(4)，且所述参数反馈模块(4)的输出端连接在所述逆变器(2)上，所述参数反馈模块(4)根据所述滤波器(3)输出参数与负载输出参数以及输入参数的对比计算对所述逆变器(2)的输出进行控制。2.根据权利要求1所述的一种基于低开关频率控制的延时补偿装置，其特征在于：所述参数反馈模块(4)包括电机转速检测单元(41)、电机电流检测单元(42)和电机电压检测单元(43)，所述电机转速检测单元(41)、电机电流检测单元(42)和电机电压检测单元(43)均连接在负载上，且所述电机转速检测单元(41)用于检测负载的转速，所述电机电流检测单元(42)和电机电压检测单元(43)用于检测负载反馈的电流参数和电压参数。3.根据权利要求2所述的一种基于低开关频率控制的延时补偿装置，其特征在于：所述电机电流检测单元(42)为电机绕组电流采集装置，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：许海斌，朱荣华，
申请(专利权)人：江苏罗宾康自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32