一种三相永磁同步电机单电阻电流的采样方法技术

本发明专利技术涉及一种三相永磁同步电机单电阻电流的采样方法，包括以下步骤：S1：获取当前周期三相输出高电平的时间分别为T

A sampling method of single resistance current for three-phase permanent magnet synchronous motor

【技术实现步骤摘要】
一种三相永磁同步电机单电阻电流的采样方法
本专利技术涉及电机控制领域，具体涉及一种三相永磁同步电机单电阻电流的采样方法。
技术介绍
永磁同步电机因其高效、节能的优点被广泛应用于家用产品中，为进一步降低系统成本，单电阻采样方案引起了人们的广泛关注。利用单电阻采样母线电流进而重构三相电流的方案存在一定的制约，采样仅在三相具有有效电压矢量输出时方可进行，且采样时间需要≥死区时间以及采样电流稳定的时间，在低调制系数区域以及过扇区边界的区域，单电阻采样方案完全无效，且传统方法中的电压相位会产生畸变，占空发生变化，使得控制不准确。在CN104579106A“单电阻采样移相补偿方法和系统”中公开了一种单电阻采样移相补偿方法。该方法通过变频三相逆变电路母线上设置的采样电阻采集母线电流，包括如下步骤：分别计算Tb-Ta=T1和Tc-Tb=T2；判断T1是否小于Tmin，若是，则进行移相补偿后采样第一相电流；若否，则直接采样第一相电流；判断T2是否小于Tmin，若是，则进行移相补偿后采样第一相电流；若否，则直接采样第二相电流。本专利技术还提供了基于同一专利技术构思的单电阻采样移相补偿系统。本专利技术的单电阻采样移相补偿方法和系统，在采样时间较短时，对占空比进行移相补偿，从而使电压相位无畸变，占空比无变化，从而使得控制准确。这样就克服了传统方案在采样时间较短时，占空比变化使得控制不准确的问题。上述专利中为能够解决占空比变化控制不准确的问题，但是该方案存在的主要问题是，由于电流的采样是非同时进行的，采样获得的电流存在不连续的情况，这对控制会造成不利影响。因此本专利技术提出了一种方法可极大扩展单电阻的采样区域，且电流具有极高的连续性，整体方案实现简便。
技术实现思路
本专利技术提供一种三相永磁同步电机单电阻电流的采样方法，能够扩展单电阻的采样区域，且采样电流具有高连续性，整体方案实现简便。本专利技术的技术方案如下所示：一种三相永磁同步电机单电阻电流的采样方法，包括以下步骤：S1：移相：获取当前周期三相输出高电平的时间分别为Ta、Tb、Tc，将这三个时间按从大到小排序分别为Tmax、Tmid、Tmin，记T1=Tmax-Tmid、T2=Tmid-Tmin，另记采样所需最小时间为Tsample，根据T1、T2与Tsample之间的大小关系，划分出可采样区域和不可采样区域并分别进行移相；S2：设置采样点：对步骤S1中所划分出的可采样区域和不可采样区域分别进行采样点的设置，并获得相应的采样电流值；S3：电流处理：对步骤S1中所划分出的可采样区域和不可采样区域中所获得的电流分别进行相电流重构的处理获得三相电流。优选的，步骤S1中所述Tsample包括死区时间以及采样电流稳定时间。优选的，步骤S1中所述的采样区域的划分依据为判断T1、T2是否小于Tsample，若T1、T2均大于或等于Tsample，则位于可采样区域；若T1、T2中任意一个小于Tsample，则位于不可采样区域。优选的，所述不可采样区域划分为不可采样区域1、不可采样区域2和不可采样区域3。优选的，所述不可采样区域的划分依据为：当T2小于Tsample时，位于不可采样区域1，当T1小于Tsample时，位于不可采样区域2，当T1与T2均小于Tsample时，位于不可观测区域3。优选的，所述移相的具体过程为：位于不可采样区域1时，将Tmid输出设置为中间低，两边高的模式，Tmax，Tmin设置为中间高，两边低的模式；位于不可采样区域2时，将Tmax输出设置为中间低，两边高的模式，Tmid，Tmin设置为中间高，两边低的模式；位于不可采样区域3时，将Tmin输出设置为中间低，两边高的模式，Tmax，Tmid设置为中间高，两边低的模式。优选的，步骤S2中所述的采样点的设置的具体过程为：当位于可采样区域时，当前周期共设置4个采样触发点，分别位于Tmax的上升沿，Tmid的上升沿，以及Tmin的下降沿，Tmid的下降沿，采样转换在采样触发点之后的Tsample时间进行，按照上述顺序将采样触发点所采集的所得电流记为current_max_up，current_mid_up，current_min_down，current_mid_down；当位于不可采样区域时，当前周期共设置三个采样转换点，将计数器的上溢点设为采样转换点，所得电流记为current_up，将计数器的两个下溢点设为采样转换点，所得电流分别记为current_down_1，current_down_2。优选的，步骤S3中所述的电流处理的过程为：当位于可采样区域时，下一周期利用当前周期所获得的四个电流进行相电流重构，令current_x=(current_max_up+current_mid_down)/2，current_y=(current_mid_up+current_min_down)/2；当位于不可采样区域时，下一周期利用当前周期所获得的三个电流进行相电流重构，令current_x=current_up，current_y=(current_down_1+current_down_2)/2；上述的current_x、current_y为电流的平均值。优选的，所述的电路平均值current_x、current_y均是在同一有效电压矢量作用下采样获得的。更优选的，根据上一周期采样电流时的具体有效电压矢量，由current_x，current_y重构获得iabc，重构获得iabc的具体方法如下表所示：开关函数100110010011001101电压矢量V4V6V2V3V1V5采样电流ia-icib-iaic-ib根据获得的两个电流以及关系式ia+ib+ic=0可获得的三相电流。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的方法相比三电阻方案具有低成本优势，相比传统单电阻方案可极大扩展单电阻采样区域，电流具有极高的连续性，且方案实现十分简便。附图说明图1是三相驱动及采样电路。图2是根据SVPWM划分出的可采样与不可采样区域。图3是以第一扇区为例说明的不可采样区域1的移相方法。图4是以第一扇区为例说明的不可采样区域2的移相方法。图5是以第一扇区为例说明的不可采样区域3的移相方法。图6是传统单电阻非同时采样电流的波形。图7是以第一扇区为例说明的可采样区域的采样时序图。图8是以第一扇区为例说明的不可采样区域1的采样时序图。图9是以第一扇区为例说明的不可采样区域2的采样时序图。图10是以第一扇区为例说明的不可采样区域3的采样时序图。具体实施方式下面将结合附图来对本专利技术的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相永磁同步电机单电阻电流的采样方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：移相：获取当前周期三相输出高电平的时间分别为T

【技术特征摘要】
1.一种三相永磁同步电机单电阻电流的采样方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：移相：获取当前周期三相输出高电平的时间分别为Ta、Tb、Tc，将这三个时间按从大到小排序分别为Tmax、Tmid、Tmin，记T1=Tmax-Tmid、T2=Tmid-Tmin，另记采样所需最小时间为Tsample，根据T1、T2与Tsample之间的大小关系，划分出可采样区域和不可采样区域并分别进行移相；
S2：设置采样点：对步骤S1中所划分出的可采样区域和不可采样区域分别进行采样点的设置，并获得相应的采样电流值；
S3：电流处理：对步骤S1中所划分出的可采样区域和不可采样区域中所获得的电流分别进行相电流重构的处理获得三相电流。


2.根据权利要求1中所述的一种三相永磁同步电机单电阻电流的采样方法，其特征在于，步骤S1中所述Tsample包括死区时间以及采样电流稳定时间。


3.根据权利要求1中所述的一种三相永磁同步电机单电阻电流的采样方法，其特征在于，步骤S1中所述的采样区域的划分依据为判断T1、T2是否小于Tsample，若T1、T2均大于或等于Tsample，则位于可采样区域；若T1、T2中任意一个小于Tsample，则位于不可采样区域。


4.根据权利要求3中所述的一种三相永磁同步电机单电阻电流的采样方法，其特征在于，所述不可采样区域划分为不可采样区域1、不可采样区域2和不可采样区域3。


5.根据权利要求4中所述的一种三相永磁同步电机单电阻电流的采样方法，其特征在于，所述不可采样区域的划分依据为：当T2小于Tsample时，位于不可采样区域1，当T1小于Tsample时，位于不可采样区域2，当T1与T2均小于Tsample时，位于不可观测区域3。


6.根据权利要求5中所述的一种三相永磁同步电机单电阻电流的采样方法，其特征在于，所述移相的具体过程为：位于不可采样区域1时，将Tmid输出设置为中间低，两边高的模式，Tmax，Tmin设置为中间高，两边低的模式；位于不可采样区域2时，将Tmax输出设置为中间低，两边高的模式，Tmid，Tmin设置为中间高，两边低的模式；位于不可采样区域3时，将Tmin输出设置为中间低，两边高的模式，Tmax，Tmid设置为中间高，两边低的模式。


7.根据权利要求1中所述的一种三相永磁同步电机单电阻电流的采样方法，其特征在于，步骤S2中所述的采样点的设置的具体过程为：当位于可采样区域时，当前周期共设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：田彦涛，郝正强，杨阳，龚依民，车晓镭，张剑楠，张晨晨，宋红达，郝正杰，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22