电机端电压的测量方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电机端电压的测量方法、一种电机端电压的测量装置、一种电机和一种计算机可读存储介质。电机端电压的测量方法包括：当电机进入捕获中断时，获取当前周期内捕获计数器的累积值；将累积值为零的一相的PWM控制信号的占空比记为零；计算其余两相的PWM控制信号的占空比；根据占空比分别计算电机的三相的端电压。本发明专利技术提供的技术方案，首先确定五段式PWM控制信号中占空比为零的一相，之后分别计算占空比不为零的两相的占空比，并根据得到的占空比进一步计算电机三相的端电压，可以获得相对于现有技术更加准确的端电压的采样值，进而提高电机转子位置的估算精度，获得更理想的电机控制效果，提高电机的运行效率。

Measuring method and device for motor terminal voltage

The invention provides a method for measuring motor terminal voltage, a device for measuring motor terminal voltage, a motor and a computer readable storage medium. The measurement methods of motor terminal voltage include: acquiring the cumulative value of the capture counter in the current cycle when the motor enters the capture interruption; recording the duty cycle of the one phase PWM control signal with zero cumulative value as zero; calculating the duty cycle of the other two phase PWM control signals; and calculating the three phase terminal voltage of the motor according to the duty cycle respectively. . The technical scheme provided by the invention first determines the phase with zero duty ratio in the five-segment PWM control signal, then calculates the duty ratio of two phases with zero duty ratio respectively, and further calculates the terminal voltage of the three-phase motor according to the duty ratio obtained, so as to obtain a more accurate sampling value of the terminal voltage relative to the existing technology. Furthermore, it can improve the estimation accuracy of motor rotor position, obtain more ideal motor control effect and improve the operation efficiency of motor.

【技术实现步骤摘要】
电机端电压的测量方法和装置
本专利技术涉及电机控制
，具体而言，涉及一种电机端电压的测量方法、一种电机端电压的测量装置、一种电机和一种计算机可读存储介质。
技术介绍
目前，在相关技术中，在永磁同步电机无位置传感器控制中，变频器输出电压是进行位置估算的重要输入量。如图1所示的实际电压与上管驱动信号对比图，其中y为上管驱动信号，x为实际电压，在检测死区和器件非线性的影响下，实际电压x与上管驱动信号y间存在差别。由于该差别的存在，采样指令电压进行位置估计效果不好。需要通过如图2所示的端电压采样电路进行端电压采样，获取变频器实际输出电压，提高位置估算精度，具体地，在对电机端电机进行分压处理之后，送入MCU的捕获口，捕获得到PWM占空比。计算方法为：Uam＝Ka×VdUbm＝Kb×VdUcm＝Kc×Vd其中Uam、Ubm、Ucm为三相端电压，Ka、Kb、Kc为捕获到的三相PWM的占空比，Vd为母线电压。在采用如图3所示的七段式PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)控制信号控制的电机中，零矢量需要预留一定大小用于电流采样，由于三相的PWM信号均有高低电平变化，因此通过电压捕获结合上述公式可以分别计算出三相端电压。但是对于采用如图4所示的五段式PWM信号控制的电机，虽然其电机工作效率更高，但由于五段式PWM控制信号总有一路信号为全低电平，因此无法捕获该路电压，若按照现有的计算方法来计算的话无法得到准确的端电压，进而导致电机的控制效果不理想。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的第一方面提出一种电机端电压的测量方法。本专利技术的第二方面提出一种电机端电压的测量装置。本专利技术的第三方面提出一种电机。本专利技术的第四方面提出一种计算机可读存储介质。有鉴于此，本专利技术的第一方面提供了一种电机端电压的测量方法，包括：当电机进入捕获中断时，获取当前周期内捕获计数器的累积值；将累积值为零的一相的PWM控制信号的占空比记为零；计算其余两相的PWM控制信号的占空比；根据占空比分别计算电机的三相的端电压。在该技术方案中，通过获取一个周期内捕获计数器的累积值，可以确定输入电机的三相PWM控制信号中，占空比为零的一相。之后，可以根据捕获计数器的输出值分别计算PWM控制信号的占空比不为零的两相的占空比，并最终根据得到的占空比计算电机三相的端电压。本专利技术提供的技术方案，首先确定五段式PWM控制信号中占空比为零的一相，之后分别计算占空比不为零的两相的占空比，并根据得到的占空比进一步计算电机三相的端电压，可以获得相对于现有技术更加准确的端电压的采样值，进而提高电机转子位置的估算精度，获得更理想的电机控制效果，提高电机的运行效率，同时不需要设置额外的部件，不会增加电机成本。具体地，捕获计数器捕获并记录电机每一相的PWM控制信号的上升沿触发信号和下降沿触发信号的触发次数，即累积值P，在同一个周期内，以电机A、B、C三相中，C相的占空比为零的情况举例，在该周期内，由于C相的占空比为零，因此C相信号保持低电平，因此无法记录到上升沿触发信号和下降沿触发信号，因此C相的捕获计数器的累积值Pc＝0，因此在获取到Pc＝0后，即可将C相PWM控制信号的占空比记为零。由于三相控制信号中，有且仅有其中一相的占空比为零，因此可以计算占空比不为零的A、B两相的占空比，并根据计算得到的占空比进一步计算得到准确的电机三相端电压，实现对电机的精确控制。另外，本专利技术提供的上述技术方案中的电机端电压的测量方法还可以具有如下附加技术特征：在上述技术方案中，优选地，计算其余两相的PWM控制信号的占空比的计算公式，具体为：K＝(T1-T2)÷T其中，K为占空比不为零的两相中任一相的占空比，T1为周期内PWM控制信号的上升沿的触发时刻，T2为周期内PWM控制信号的下降沿的触发时刻，T为周期的时间长度。在该技术方案中，通过公式K＝(T1-T2)÷T可计算占空比不为零的两相中任一相的占空比K，其中T1和T2分别为上升沿和下降沿的触发时刻，(T1-T2)代表了在该周期中，信号为高电平的持续时长，用高电平的持续时长除以当前周期的总时长，即得到当前相在该周期内，PWM控制信号的占空比。在上述任一技术方案中，优选地，在根据占空比计算电机的三相的端电压的步骤之前，还包括：比较其余两相的PWM控制信号的占空比K1和K2的大小。在该技术方案中，对PWM控制信号占空比不为零的两相的占空比K1和K2的大小进行比较，根据K1和K2的大小关系可准确计算电机三相各自的端电压。在上述任一技术方案中，优选地，根据占空比计算电机的三相的端电压的公式，具体为：U0＝(1-K1)×Vd÷2；U1＝(1+K1)×Vd÷2；U2＝(1-K1+2K2)×Vd÷2；其中，U0为占空比为零的一相的端电压，K1和K2分别为其余两相的PWM控制信号的占空比，且K1＞K2，Vd为母线电压，U1为K1所对应相的端电压，U2为K2所对应相的端电压。在该技术方案中，通过计算得到PWM控制信号的占空比不为零的两相的占空比K1和K2，经过对比，得到K1＞K2，此时仅需根据母线电压Vd和K1、K2即可计算得到PWM控制信号的占空比为零的一相的端电压U0，以及K1所对应相的端电压U1和K2所对应相的端电压U2。具体地，以C相的PWM控制信号的占空比为零举例，在确定C相的占空比为零后，分别计算A相和B相的占空比K1和K2，经比较得到K1＞K2，此时获取母线电压Vd，通过公式U0＝(1-K1)×Vd÷2可计算出C相的端电压U0，通过公式U1＝(1+K1)×Vd÷2可计算出A相的端电压U1，通过公式U2＝(1-K1+2K2)×Vd÷2可计算出B相的端电压U2。如此计算，即得到A、B、C三相更为准确的端电压数值，以提高电机转子位置的估算精度，进而获得更理想的电机控制效果，提高电机的运行效率。本专利技术第二方面提供了一种电机端电压的测量装置，包括：存储器和处理器；存储器用于存储计算机程序；处理器用于执行计算机程序以：在电机进入捕获中断时，获取当前周期内捕获计数器累积值；将累积值为零的一相的PWM控制信号的占空比记为零；计算其余两相的PWM控制信号的占空比；根据占空比计算电机的三相的端电压。在该技术方案中，通过获取一个周期内捕获计数器的累积值，可以确定输入电机的三相PWM控制信号中，占空比为零的一相。之后，可以根据捕获计数器的输出值分别计算PWM控制信号的占空比不为零的两相的占空比，并最终根据得到的占空比计算电机三相的端电压。本专利技术提供的技术方案，首先确定五段式PWM控制信号中占空比为零的一相，之后分别计算占空比不为零的两相的占空比，并根据得到的占空比进一步计算电机三相的端电压，可以获得相对于现有技术更加准确的端电压的采样值，进而提高电机转子位置的估算精度，获得更理想的电机控制效果，提高电机的运行效率，同时不需要设置额外的部件，不会增加电机成本。在上述技术方案中，优选地，计算其余两相的PWM控制信号的占空比的计算公式，具体为：K＝(T1-T2)÷T其中，K为占空比不为零的两相中任一相的占空比，T1为周期内PWM控制信号的上升沿的触发时刻，T2为周期内PWM控制信号的下降沿的触发时刻，T为周期的时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机端电压的测量方法，其特征在于，包括：当所述电机进入捕获中断时，获取当前周期内捕获计数器的累积值；将所述累积值为零的一相的PWM控制信号的占空比记为零；计算其余两相的所述PWM控制信号的占空比；根据所述占空比分别计算所述电机的三相的端电压。

【技术特征摘要】
1.一种电机端电压的测量方法，其特征在于，包括：当所述电机进入捕获中断时，获取当前周期内捕获计数器的累积值；将所述累积值为零的一相的PWM控制信号的占空比记为零；计算其余两相的所述PWM控制信号的占空比；根据所述占空比分别计算所述电机的三相的端电压。2.根据权利要求1所述的电机端电压的测量方法，其特征在于，所述计算其余两相的所述PWM控制信号的占空比的计算公式，具体为：K＝(T1-T2)÷T；其中，K为所述占空比不为零的两相中任一相的占空比，T1为所述周期内所述PWM控制信号的上升沿的触发时刻，T2为所述周期内所述PWM控制信号的下降沿的触发时刻，T为所述周期的时间长度。3.根据权利要求1所述的电机端电压的测量方法，其特征在于，在所述根据所述占空比计算所述电机的三相的端电压的步骤之前，还包括：比较所述其余两相的所述PWM控制信号的占空比K1和K2的大小。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电机端电压的测量方法，其特征在于，所述根据所述占空比计算所述电机的三相的端电压的计算公式，具体为：U0＝(1-K1)×Vd÷2；U1＝(1+K1)×Vd÷2；U2＝(1-K1+2K2)×Vd÷2；其中，U0为所述占空比为零的一相的端电压，K1和K2分别为所述其余两相的所述PWM控制信号的占空比，且K1＞K2，Vd为母线电压，U1为K1所对应相的端电压，U2为K2所对应相的端电压。5.一种电机端电压的测量装置，其特征在于，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序以：在所述电机进入捕获中断时...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐磊，秦向南，付俊永，赵小安，
申请(专利权)人：广东威灵电机制造有限公司，美的威灵电机技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44