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维修常见问题

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伺服器维修伺服器逆变器死区对输出电压的影响

伺服器

伺服器维修逆变器和伺服电动机的结构如图1所示。图中,为了防止直流母线电压的短路必须在同一桥臂的功率器件导通之前加入一定的触发死区。逆变器死区的存在使得逆变器的输出电压和参考电压之间存在误差, 同时导致零电流的钳位现象,使得系统的效率和控制精度降低。

图片1.png

  伺服器维修首先分析逆变器死区效应对电机低速运行时电流波形的影响,逆变器作为交流伺服系统的核心,其性能的好坏直接决定了系统的控制性能和节能效果。在一般的系统分析中常常把逆变器作为一个线性增益对待,实际上由于逆变器死区、功率器件的导通和关断时间以及功率器件的压降等因素使得逆变器具有很强的非线性。一般伺服器维修功能元器件的导通时问小于关断时问,如果不设置一定的触发延迟,将导致上下功率器件的直通,这个设定的触发延迟也就是逆变器的死区时问。

伺服器维修逆变器死区的存在将导致交流伺服系统存在如下的问题:

(1)逆变器的输出电压发生畸变,使得电机的端电压与逆变器的参考电压存在偏差,降低了伺服控制的精度。

(2)导致零电流的钳位现象,使电机的输出转矩发生脉动,特别在电机运行于低速时影响更加严重,甚至导致系统的不稳定。

伺服器维逆变器死区对于逆变器输出电压的影响与逆变器的输出电流的方向有关。由图2可以得出逆变器输出电压和实际参考电压之间的关系。由图2可以得出如下结论:

图片2.png

(1)逆变器死区造成脉冲电压和输出电流的方向相反。

(2)逆变器死区造成的脉冲电压宽度为死区时间,在一个电流周期内的脉冲电压的个数为载波比。

(3)脉冲电压的高度为直流母线电压。

逆变器死区造成的单个脉冲电压不会对伺服系统造成多大的影响,但是当脉冲电压的宽度足以和实际输出电压的宽度差不多时,则死区脉冲的积累足以使系统产生很大的脉动,导致系统不稳定。

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