单电阻电流采样方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种单电阻电流采样方法和系统，上述单电阻电流采样方法，包括如下步骤：根据电机运行过程中占空比控制信号的第一差值、第二差值和时间中间值判断所述占空比控制信号是否达到占空比极限条件；其中，所述第一差值为时间中间值与时间最小值之差，第二差值为时间最大值与时间中间值之差；若占空比控制信号达到占空比极限条件，则获取电机的电机运行频率根据所述电机运行频率预测电机中转子在下一控制拍的运行角度；根据转子在下一控制拍的运行角度获取电机的第一相电流和第二相电流。本发明专利技术提供的单电阻电流采样方法和系统，保证了电机运行过程中单电阻电流采样方案的完整性，提高了单电阻电流采样的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机控制
，特别是涉及一种单电阻电流采样方法和系统。
技术介绍
采用单电阻对电机的三相进行电流采样这一技术具有控制电路简单、成本低的优点，因此其正在逐渐取代双电阻及三电阻采样等用于电机控制的电流采样方式。在单电阻电流采样的实际操作中，需要保证采样时间的充足性，其基本原理是采用占空比补偿方法，将最大占空比增大，最小占空比减小。传统采样方案，一般是尝试在保证占空比不变的前提下，对调制波进行移动相位，从而使得最大占空比与中间占空比、中间占空比和最小占空比之间的时间间隔满足ADC的采样需求。虽然上述采样方案可以一定程度上保证采样时间的充足性，但是，当电机三相所发出占空比控制信号达到占空比极限条件，即最大占空比接近100％以及最小占空比接近0％时，并不能实现调制波相位的移动，因此通过移动相位以保证采样时间充足的方案具有局限性，从而影响单电阻电流采样的效果。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统技术影响单电阻电流采样效果的技术问题，提供一种单电阻电流采样方法和系统。一种单电阻电流采样方法，包括如下步骤：根据电机运行过程中占空比控制信号的第一差值、第二差值和时间中间值判断所述占空比控制信号是否达到占空比极限条件；其中，所述第一差值为时间中间值与时间最小值之差，第二差值为时间最大值与时间中间值之差；若占空比控制信号达到占空比极限条件，则获取电机的电机运行频率根据所述电机运行频率预测电机中转子在下一控制拍的运行角度；根据转子在下一控制拍的运行角度获取电机的第一相电流和第二相电流。一种单电阻电流采样系统，包括：判断模块，用于根据电机运行过程中占空比控制信号的第一差值、第二差值和时间中间值判断所述占空比控制信号是否达到占空比极限条件；其中，所述第一差值为时间中间值与时间最小值之差，第二差值为时间最大值与时间中间值之差；第一获取模块，用于若占空比控制信号达到占空比极限条件，则获取电机的电机运行频率预测模块，用于根据所述电机运行频率预测电机中转子在下一控制拍的运行角度；第二获取模块，用于根据转子在下一控制拍的运行角度获取电机的第一相电流和第二相电流。上述单电阻电流采样方法和系统，可以利用电机运行过程中三相所发出的占空比控制信号的第一差值、第二差值和时间中间值对相应的占空比控制信号进行检测，在检测到占空比控制信号是否达到占空比极限条件，即采用单电阻对电机的三相进行电流采样，占空比控制信号中最大占空比接近100％以及最小占空比接近0％时，可以获取电机的电机运行频率，预测转子在下一控制拍的运行角度，再根据转子在下一控制拍的运行角度获取电机的第一相电流和第二相电流，保证了电机运行过程中单电阻电流采样方案的完整性，提高了单电阻电流采样的效果。附图说明图1为一个实施例的单电阻电流采样方法流程图；图2为一个实施例的单电阻电流采样装置结构示意图；图3为一个实施例的第一相电流移相补偿示意图；图4为一个实施例的单电阻电流采样系统结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的单电阻电流采样方法和系统的具体实施方式作详细描述。参考图1，图1所示表示一个实施例的单电阻电流采样方法流程图，包括如下步骤：S10，根据电机运行过程中占空比控制信号的第一差值、第二差值和时间中间值判断所述占空比控制信号是否达到占空比极限条件；其中，所述第一差值为时间中间值与时间最小值之差，第二差值为时间最大值与时间中间值之差；电机三相电流对应的单电阻电流采样装置可以如图2所示，图2为电机中的变频三相逆变电路，采样电阻110位于在母线上，采样母线电流，图2中开关管所在的支路分别对应电机的三相。通常情况下，对采样电阻110进行电流采样可以获取电机的两相电流(第一相电流和第二相电流)，在通过三相电流重构等处理可以获取电机的第三相电流。在电机的占空比控制信号达到占空比极限条件时，无法实现相关调制波的相位移动，此时对母线上的采样电阻进行采样以无法准确获取第一相电流和第二相电流。在一个实施例中，上述根据电机运行过程中占空比控制信号的第一差值、第二差值和时间中间值判断所述占空比控制信号是否达到占空比极限条件的步骤可以包括：判断T 1≤Tmin或者T 2≤Tmin是否成立；其中，T1表示电机运行过程中占空比控制信号的第一差值，Tmin表示电机单电阻电流采样所需的最小采样时间，T2电机运行过程中占空比控制信号的第二差值；若是，则进一步判断T b1≤Tmin或者Tb1+T min≥0.5Tprd是否成立；其中，Tb1表示电机运行过程中占空比控制信号的时间中间值，Tprd表示占空比控制信号的信号周期；若是，则判定占空比控制信号达到占空比极限条件。本实施例中，在占空比控制信号达到占空比极限条件，即最大占空比接近100％以及最小占空比接近0％，需要通过其他方式进行第一相电流以及第二相电流的获取，以保证所获取的第一相电流和第二相电流的准确性。判断电机运行过程中占空比控制信号的第一差值是否小于或者等于电机单电阻电流采样所需的最小采样时间；若是，则进一步判定电机运行过程中占空比控制信号的时间中间值是否小于或者等于电机单电阻电流采样所需的最小采样时间；若是，则判定占空比控制信号达到占空比极限条件。S20，若占空比控制信号达到占空比极限条件，则获取电机的电机运行频率；上述电机运行频率可以根据相应电机启动时所设置的参数进行读取。S30，根据所述电机运行频率预测电机中转子在下一控制拍的运行角度；电机在运行过程中转子的运行角度可以利用相关传感器等测量仪器进行测量，也可以根据电机的相关运行参数进行计算，通常情况下，若获取了转子在当前控制拍的运行角度，根据电机运行频率和占空比控制信号的信号周期，可以通过相关计算公式预测出转子在下一控制拍的运行角度。在一个实施例中，上述根据所述电机运行频率计算电机中转子在下一控制拍的运行角度的步骤可以包括：根据θn＝θn-1+fc*Tprd计算θn；其中，θn表示电机中转子在当前控制拍的运行角度，θn-1表示电机中转子在下一控制拍的运行角度，fc表示电机运行频率，Tprd表示占空比控制信号的信号周期；根据θn+1＝θn+fc*Tprd计算θn+1；θn+1表示电机中转子在下一控制拍的运行角度。上述θn-1可以通过相关传感器测量，fc和Tprd可以从电机启动时所设置的运行参数中读取。本实施例通过具体公式进行转子在下一控制拍的运行角度θn-1的预测，可以提高所预测的运行角度的准确性。S40，根据转子在下一控制拍的运行角度获取电机的第一相电流和第二相电流。上述步骤中，可以利用针对电磁关系的相关变换(如Park变换或者Clark变换等)对预测的转子在下一控制拍的运行角度进行处理，以分别获取电机的第一相电流和第二相电流。在一个实施例中，上述根据转子在下一控制拍的运行角度获取电机的第一相电流和第二相电流的步骤可以包括：对转子在下一控制拍的运行角度进行Park变换；根据Park变换的结果获取电机的第一相电流和第二相电流。本专利技术提供的单电阻电流采样方法，可以利用电机运行过程中三相所发出的占空比控制信号的第一差值、第二差值和时间中间值对相应的占空比控制信号进行检测，在检测到占空比控制信号是否达到占空比极限条件，即采用单电阻对电机的三相进行电流采样，占空比控制信号中最大占空比接近10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单电阻电流采样方法，其特征在于，包括如下步骤：根据电机运行过程中占空比控制信号的第一差值、第二差值和时间中间值判断所述占空比控制信号是否达到占空比极限条件；其中，所述第一差值为时间中间值与时间最小值之差，第二差值为时间最大值与时间中间值之差；若占空比控制信号达到占空比极限条件，则获取电机的电机运行频率；根据所述电机运行频率预测电机中转子在下一控制拍的运行角度；根据转子在下一控制拍的运行角度获取电机的第一相电流和第二相电流。

【技术特征摘要】
1.一种单电阻电流采样方法，其特征在于，包括如下步骤：根据电机运行过程中占空比控制信号的第一差值、第二差值和时间中间值判断所述占空比控制信号是否达到占空比极限条件；其中，所述第一差值为时间中间值与时间最小值之差，第二差值为时间最大值与时间中间值之差；若占空比控制信号达到占空比极限条件，则获取电机的电机运行频率；根据所述电机运行频率预测电机中转子在下一控制拍的运行角度；根据转子在下一控制拍的运行角度获取电机的第一相电流和第二相电流。2.根据权利要求1所述的单电阻电流采样方法，其特征在于，所述根据电机运行过程中占空比控制信号的第一差值、第二差值和时间中间值判断所述占空比控制信号是否达到占空比极限条件的步骤包括：判断T1≤Tmin或者T2≤Tmin是否成立；其中，T1表示电机运行过程中占空比控制信号的第一差值，Tmin表示电机单电阻电流采样所需的最小采样时间，T2电机运行过程中占空比控制信号的第二差值；若是，则进一步判断Tb1≤Tmin或者Tb1+Tmin≥0.5Tprd是否成立；其中，Tb1表示电机运行过程中占空比控制信号的时间中间值，Tprd表示占空比控制信号的信号周期；若是，则判定占空比控制信号达到占空比极限条件。3.根据权利要求1所述的单电阻电流采样方法，其特征在于，所述根据所述电机运行频率计算电机中转子在下一控制拍的运行角度的步骤包括：根据θn＝θn-1+fc*Tprd计算θn；其中，θn表示电机中转子在当前控制拍的运行角度，θn-1表示电机中转子在下一控制拍的运行角度，fc表示电机运行频率，Tprd表示占空比控制信号的信号周期；根据θn+1＝θn+fc*Tprd计算θn+1；θn+1表示电机中转子在下一控制拍的运行角度。4.根据权利要求1所述的单电阻电流采样方法，其特征在于，所述根据转子在下一控制拍的运行角度获取电机的第一相电流和第二相电流的步骤包括：对转子在下一控制拍的运行角度进行Park变换；根据Park变换的结果获取电机的第一相电流和第二相电流。5.根据权利要求1至4任一项所述的单电阻电流采样方法，其特征在于，所述根据电机运行过程中占空比控制信号的第一差值、第二差值和时间中间值判断所述占空比控制信号是否达到占空比极限条件的步骤前还包括：在电机运行过程中获取电机三相占空比控制信号的时间最小值、时间中间值和时间最大值；计算所述时间中间值与时间最小值之...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云欢，
申请(专利权)人：广州视源电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44