一种电机相电流采样方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种电机相电流采样方法及装置，所述方法包括获取逆变器在一个脉冲调制周期内的每个桥臂的占空比；根据所述每个桥臂的占空比，计算所述脉冲调制周期的每个子周期的值；比较所述每个子周期的值，选择持续时间最长的子周期的中点作为相电流的采样时刻。本发明专利技术通过实时调整相电流的采样时间点，可以有效的避免开关噪声带来的干扰。

A Method and Device for Sampling Phase Current of Motor

This application discloses a motor phase current sampling method and device, which includes acquiring the duty cycle of each bridge arm of the inverter in a pulse modulation period, calculating the value of each sub-cycle of the pulse modulation period according to the duty cycle of each bridge arm, comparing the value of each sub-cycle, and selecting the midpoint of the longest sub-cycle as the phase current. Sampling time. The invention can effectively avoid the interference caused by switching noise by adjusting the sampling time point of phase current in real time.

【技术实现步骤摘要】
一种电机相电流采样方法及装置
本专利技术一般涉及电流采样
，特别涉及一种电机相电流采样方法及装置。
技术介绍
在机电设备电调的运行过程中，电机相电流的采样是不可或缺的一个环节，采样是否准确决定着整个电调系统是否可以正常运行。常用的电流采样方式有三种：电机相上采样、逆变电路下桥臂采样和母线负端采样，其中采用电机相上采样的方法，取得的效果最好，但这种常用的电机相上采样方式在采集电流时采样点是固定的，在一些特殊情况下会存在开关噪声的干扰，导致采样信号质量差。然而，针对上述问题，现有技术中尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种电机相电流采样方法及装置，通过优化采样时间点，避免电流采样过程中受到开关噪声的干扰，以此保证采样结果的准确性。第一方面，本申请提供一种电机相电流采样方法，包括：获取逆变器在一个脉冲调制周期内的每个桥臂的占空比；根据所述每个桥臂的占空比，计算所述脉冲调制周期的每个子周期的值；比较所述每个子周期的值，选择持续时间最长的子周期的中点作为相电流的采样时刻。第二方面，本申请提供一种电机相电流采样装置，包括：获取模块，用于获取逆变器在一个脉冲调制周期内的每个桥臂的占空比；计算模块，用于根据所述每个桥臂的占空比，计算所述脉冲调制周期的每个子周期的值；确定模块，用于比较所述每个子周期的值，选择持续时间最长的子周期的中点作为相电流的采样时刻。综上，本申请实施例提供的一种电机相电流采样方法及装置，在每一个脉冲调制周期前，通过获取占空比，对占空比排序，计算每个子周期，最后选择持续时间最长的子周期的中点作为采样时间点。本申请根据实时调整电流采样点，无需在固定时间点去采样，这样不仅可以避免逆变电路中开关状态带来的开关噪声，而且能够保证此时的采样电流值比较准确。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本申请实施例提供的一种电机相电流采样方法的基本流程示意图；图2为本申请实施例提供的一种电机相电流采样方法的逆变电路示意图；图3为本申请实施例提供的一个脉冲调制周期内上桥臂的三相占空比排序的示意图；图4为本申请实施例提供的一种电机相电流采样方法下电机相电流的采样信号与实际电流信号的软件监测界面图；图5为本申请实施例提供的一种电机相电流采样装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。目前，常用的电流采样方式有三种：电机相上采样、逆变电路下桥臂采样和母线负端采样，其中，采用电机相上采样方法的采样效果最好。在一个脉冲调制周期内，逆变电路的开关管存在七种状态之间的切换，在每一种状态切换过程中，开关管的动作都会给整个电路带来开关噪声，同时，这种电机相上采样方式在采集电流时，采样时间点一般是固定在脉冲调制周期的起点或者中点，如图3所示，在电机以最大转速运行时，脉冲调制周期内会存在零矢量时间很短的时刻，即T0和T3时间段很短，此时由于状态切换的过程带来的开关噪声干扰还存在，这时如果进行采样，采样信号中就会存在干扰信号，从而影响采样电流的准确性。为解决现有技术中因在电流采样过程中存在开关噪声干扰而导致采样电流值不准确的问题，本专利技术的实施例为了避免上述情形的出现，提供了一种可以避免开关噪声的电机相电流的采样方法及装置。为了便于理解和说明，下面通过图1至图5详细的阐述本申请实施例提供的电机相电流采样方法及装置。请参考图1，其为本申请实施例提供一种电机相电流采样方法的基本流程示意图，该方法包括以下步骤：S101，获取逆变器在一个脉冲调制周期内的每个桥臂的占空比。具体的，逆变器是指把直流电转化成交流电的装置，核心是一个脉冲宽度调制(PulseWidthModulation，简称：PWM)集成控制器，其基本原理是：对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。另外，逆变器中对应的逆变电路，具体如图2所示，其为本申请实施例提供的一种电机相电流采样方法的逆变电路示意图，存在a，b、c三个桥臂，对应a，b、c三相电路，六个开关，六种开关通断状态。需要说明的是，此处所要获取的每个桥臂的占空比，是指每个脉冲调制周期内，逆变电路上桥臂开关状态效果的三相占空比的值，其中下桥臂与上桥臂是成互补状态的，也就是说也可以获取的是下桥臂开关状态效果的三相占空比的值。具体的，占空比是指高电平所占周期时间与整个周期时间的比值，例如：高电平持续时间是1s，整个周期时间是10s，则占空比为0.1。进一步的，获取每个桥臂的占空比值，是发生在逆变电路的每一个脉冲调制周期之前，具体的，在每一个脉冲调制周期前，电机控制算法会输出下一个周期中逆变电路上每个桥臂的占空比。S102，根据所述每个桥臂的占空比，计算所述脉冲调制周期的每个子周期的值。具体的，在计算每个子周期之前，需要对获取到的每个桥臂的占空比进行由大到小的排序，此处依次定义为I_maxduty、I_midduty、I_minduty。如图3所示，为本申请实施例提供的一个脉冲调制周期内上桥臂的三相占空比排序的示意图，低电平代表断开，高电平代表导通，一个脉冲调制周期的子周期分别是T0，T1，T2，T3。如图3所示，一个脉冲调制周期的每个子周期的值分别可按下式进行计算：T1＝T×(I_maxduty-I_midduty)/2；T2＝T×(I_midduty-I_minduty)/2；T3＝T×I_minduty；其中，T为一个脉冲调制周期的值，T1为第一子周期的值，T2为第二子周期的值，T3为第三子周期的值。需要说明的是，如图3，由于T3＝2×T0，根据上述求出的T3值，即可求出T0的值，可以理解的是，T0的值是小于T3值的，具体的，T0为第四子周期的值。另外，由于T0为每个脉冲调制周期开始至第一个开关动作的时间，或最后一个开关动作结束至脉冲调制周期结束的时间，所以在这两段时间上，均会受开关动作带来的噪声干扰，但是在T0时间段里，如图3，逆变电路三相上桥臂或三相下桥臂均处于断开状态，直流母线的电流均为0，此时进行电流采样是无意义的，因此在下述比较每个子周期的值的时候，直接排除T0。S103，比较所述每个子周期的值，选择持续时间最长的子周期的中点作为相电流的采样时刻。具体的，将上述计算得到的T1，T2和T3的值进行比较，选择三者中的最大值，即持续时间最长的子周期的中点作为电机相电流的采样时间点。需要说明的是，选择持续时间最长的状态的中点进行采样，此时采样点距离两侧的开关干扰信号均比较远，采样时遇到干扰信号的可能性就越小，相比现有技术中由于采样时间点的固定而导致采样信号中存在大量干扰信号，本申请提供的采样方法可以达到有效避免开关噪声的目的。进一步的，采样时间点的确定，具体包括以下情形：若T1值最大，则将电机相电流的采样点调整到T1的中点时刻；若T2值最大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机相电流采样方法，其特征在于：获取逆变器在一个脉冲调制周期内的每个桥臂的占空比；根据所述每个桥臂的占空比，计算所述脉冲调制周期的每个子周期的值；比较所述每个子周期的值，选择持续时间最长的子周期的中点作为相电流的采样时刻。

【技术特征摘要】
1.一种电机相电流采样方法，其特征在于：获取逆变器在一个脉冲调制周期内的每个桥臂的占空比；根据所述每个桥臂的占空比，计算所述脉冲调制周期的每个子周期的值；比较所述每个子周期的值，选择持续时间最长的子周期的中点作为相电流的采样时刻。2.根据权利要求1所述的一种电机相电流采样方法，其特征在于，所述获取逆变器在一个脉冲调制周期内的每个桥臂的占空比，具体为：在每一个所述脉冲调制周期之前，获取所述每个桥臂的占空比值。3.根据权利要求1所述的一种电机相电流采样方法，其特征在于，根据一个脉冲调制周期内的每个桥臂的占空比的大小进行排序，每个桥臂的占空比由大到小依次为I_maxduty、I_midduty、I_minduty。4.根据权利要求3所述的一种电机相电流采样方法，其特征在于，根据下式计算所述脉冲调制周期的每个子周期的值：T1＝T×(I_maxduty-I_midduty)/2；T2＝T×(I_midduty-I_minduty)/2；T3＝T×I_minduty；其中，T为脉冲调制周期，T1为第一子周期的值，T2为第二子周期的值，T3为第三子周期的值。5.根据权利要求3所述的一种电机相电流采样方法，其特征在于，所述选择持续时间最长的子周期的中点作为相电流的采样时刻，具体包括：若所述T1值最大，则将所述电流的采样点调整到T1的中点时刻；若所述T2值最大，则将所述电流的采样点调整到T2的中点时刻；若所述T3值最大，则将所述电流的采样点调整到T3的中点时刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林军，
申请(专利权)人：顺丰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44