三相电流采样方法、装置、机器人及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本申请属于电流检测技术领域，提供了一种三相电流采样方法、装置、机器人及计算机可读存储介质，首先获取第一相桥臂、第二相桥臂以及第三相桥臂的有效导通时间；然后根据电机的空间矢量角、有效导通时间以及最短有效采样时间确定三相逆变电路中的有效采样电流；根据电机d轴电流以及电流空间变换公式建立电流重构模型；根据电流重构模型以及有效采样电流确定电机静止时的两相电流，从而通过三相交替采样并由电流重构模型计算出电机在转速较高、有效PWM脉宽较大时的两相电流，实现电流信息的精确采集。确采集。确采集。

【技术实现步骤摘要】
三相电流采样方法、装置、机器人及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术属于电流采样
，尤其涉及一种三相电流采样方法、装置、机器人及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]为了实现伺服电机的高性能控制，必须精确的采集电机的三相电流信息，目前通用的做法是使用电流传感器和相采样电阻采样的方案，但是该两种方案都存在成本高，硬件设计相对复杂，占用体积大的问题，特别是在集成度越来越高的机器人伺服应用行业，该两种方案都存在一定的局限性，限制了集成化的应用。因此，在机器人伺服领域，三相下桥采样电阻电流采样方案由于其硬件设计简单，成本低，体积小而得到了广泛的应用。
[0003]然而，三相下桥采样电阻电流采样方案中，如果需要正确采集到三相电流，必须要求该相电流流经该采样电阻，通常在PWM零点且下桥臂导通时刻进行采样，由于伺服电机在运行过程中，PWM在空间矢量上脉宽是不断变化的，在电机高速运行时，PWM有效脉宽很大，存在下桥臂可有效采样脉宽很窄、不足以正确采集到电流信息的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种三相电流采样方法、装置、机器人及计算机可读存储介质，可以解决三相下桥采样电阻电流采样方案中，电机高速运行时，PWM有效脉宽很大所存在的下桥臂可有效采样脉宽很窄、不足以正确采集到电流信息的问题。
[0005]本专利技术实施例第一方面提供了一种三相电流采样方法，通过第一采样电阻、第二采样电阻和第三采样电阻分别对三相逆变电路的第一相桥臂、第二相桥臂和第三相桥臂进行电流采样，所述三相电流采样方法包括：
[0006]获取所述第一相桥臂、所述第二相桥臂以及所述第三相桥臂的有效导通时间；
[0007]根据电机的空间矢量角、所述有效导通时间以及最短有效采样时间确定所述三相逆变电路中的有效采样电流；
[0008]根据电机d轴电流以及电流空间变换公式建立电流重构模型，其中，所述电机d轴电流设为预设参考电流；
[0009]根据所述电流重构模型以及所述有效采样电流确定电机静止时的两相电流。
[0010]在一个实施例中，所述根据电机的空间矢量角、所述有效导通时间以及最短有效采样时间确定所述三相逆变电路中的有效采样电流，包括：
[0011]若所述第一相桥臂的有效导通时间小于所述最短有效采样时间，且所述第二相桥臂的有效导通时间小于所述最短有效采样时间，则所述有效采样电流为所述第三相桥臂流过的电流。
[0012]在一个实施例中，所述根据所述电流重构模型以及所述有效采样电流确定电机静止时的两相电流，包括：
[0013]根据所述第一电流重构模型以及所述第三相桥臂流过的电流计算电机静止时的
两相电流；所述第三相桥臂流过的电流为电机静止三相坐标系W轴电流；
[0014]所述第一电流重构模型为：
[0015]cos(θ)*i
α
+sin(θ)*i
β
＝i
d
＝0；
[0016]i
α
＝i
u
＝
‑
i
v
‑
i
w
；
[0017][0018]所述电机静止时的两相电流为：
[0019][0020][0021]其中，i
α
为电机静止两相坐标系α轴电流，i
β
为电机静止两相坐标系β轴电流，i
μ
为电机静止三相坐标系U轴电流，i
ν
为电机静止三相坐标系V轴电流，i
ω
为电机静止三相坐标系W轴电流，i
d
为电机旋转两相坐标系d轴电流，θ为电机磁极角度。
[0022]在一个实施例中，所述根据电机的空间矢量角、所述有效导通时间以及最短有效采样时间确定所述三相逆变电路中的有效采样电流，包括：
[0023]若所述第一相桥臂的有效导通时间小于所述最短有效采样时间，且所述第三相桥臂的有效导通时间小于所述最短有效采样时间，则所述有效采样电流为所述第二相桥臂的有效采样电流。
[0024]在一个实施例中，所述根据所述电流重构模型以及所述有效采样电流确定电机静止时的两相电流，包括：
[0025]根据所述第二电流重构模型以及所述第二相桥臂流过的电流计算电机静止时的两相电流；所述第二相桥臂流过的电流为电机静止三相坐标系U轴电流；
[0026]所述第二电流重构模型为：
[0027]cos(θ)*i
α
+sin(θ)*i
β
＝i
d
＝0；
[0028]i
α
＝i
u
；
[0029]所述电机静止时的两相电流为：
[0030]i
α
＝i
u
；
[0031][0032]其中，i
α
为电机静止两相坐标系α轴电流，i
β
为电机静止两相坐标系β轴电流，i
μ
为电机静止三相坐标系U轴电流，i
ν
为电机静止三相坐标系V轴电流，i
ω
为电机静止三相坐标系W轴电流，i
d
为电机旋转两相坐标系d轴电流，θ为电机磁极角度。
[0033]在一个实施例中，所述根据电机的空间矢量角、所述有效导通时间以及最短有效采样时间确定所述三相逆变电路中的有效采样电流，包括：
[0034]若所述第二相桥臂的有效导通时间小于所述最短有效采样时间，且所述第三相桥臂的有效导通时间小于所述最短有效采样时间，则所述有效采样电流为所述第一相桥臂的有效采样电流。
[0035]在一个实施例中，所述根据所述电流重构模型以及所述有效采样电流确定电机静止时的两相电流，包括：
[0036]根据所述第三电流重构模型以及所述第一相桥臂流过的电流计算电机静止时的两相电流；所述第二相桥臂流过的电流为电机静止三相坐标系V轴电流；
[0037]所述第三电流重构模型为：
[0038]cos(θ)*i
α
+sin(θ)*i
β
＝i
d
＝0；
[0039]i
α
＝i
u
；
[0040][0041]所述电机静止时的两相电流为：
[0042][0043][0044]其中，i
α
为电机静止两相坐标系α轴电流，i
β
为电机静止两相坐标系β轴电流，i
μ
为电机静止三相坐标系U轴电流，i
ν
为电机静止三相坐标系V轴电流，i
ω
为电机静止三相坐标系W轴电流，i
d
为电机旋转两相坐标系d轴电流，θ为电机磁极角度。
[0045]本申请第二方面还提供了一种三相电流采样装置，包括：第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻以及三相逆变电路；其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相电流采样方法，其特征在于，通过第一采样电阻、第二采样电阻和第三采样电阻分别对三相逆变电路的第一相桥臂、第二相桥臂和第三相桥臂进行电流采样，所述三相电流采样方法包括：获取所述第一相桥臂、所述第二相桥臂以及所述第三相桥臂的有效导通时间；根据电机的空间矢量角、所述有效导通时间以及最短有效采样时间确定所述三相逆变电路中的有效采样电流；根据电机d轴电流以及电流空间变换公式建立电流重构模型，其中，所述电机d轴电流设为预设参考电流；根据所述电流重构模型以及所述有效采样电流确定电机静止时的两相电流。2.根据权利要求1所述的三相电流采样方法，其特征在于，所述根据电机的空间矢量角、所述有效导通时间以及最短有效采样时间确定所述三相逆变电路中的有效采样电流，包括：若所述第一相桥臂的有效导通时间小于所述最短有效采样时间，且所述第二相桥臂的有效导通时间小于所述最短有效采样时间，则所述有效采样电流为所述第三相桥臂流过的电流。3.根据权利要求2所述的三相电流采样方法，其特征在于，所述根据所述电流重构模型以及所述有效采样电流确定电机静止时的两相电流，包括：根据第一电流重构模型以及所述第三相桥臂流过的电流计算电机静止时的两相电流；所述第三相桥臂流过的电流为电机静止三相坐标系W轴电流；所述第一电流重构模型为：cos(θ)*i
α
+sin(θ)*i
β
＝i
d
＝0；i
α
＝i
u
＝
‑
i
v
‑
i
w
；所述电机静止时的两相电流为：所述电机静止时的两相电流为：其中，i
α
为电机静止两相坐标系α轴电流，i
β
为电机静止两相坐标系β轴电流，i
μ
为电机静止三相坐标系U轴电流，i
ν
为电机静止三相坐标系V轴电流，i
ω
为电机静止三相坐标系W轴电流，i
d
为电机旋转两相坐标系d轴电流，θ为电机磁极角度。4.根据权利要求1所述的三相电流采样方法，其特征在于，所述根据电机的空间矢量角、所述有效导通时间以及最短有效采样时间确定所述三相逆变电路中的有效采样电流，包括：若所述第一相桥臂的有效导通时间小于所述最短有效采样时间，且所述第三相桥臂的有效导通时间小于所述最短有效采样时间，则所述有效采样电流为所述第二相桥臂的有效采样电流。
5.根据权利要求4所述的三相电流采样方法，其特征在于，所述根据所述电流重构模型以及所述有效采样电流确定电机静止时的两相电流，包括：根据第二电流重构模型以及所述第二相桥臂流过的电流计算电机静止时的两相电流；所述第二相桥臂流过的电流为电机静止三相坐标系U轴电流；所述第二电流重构模型为：cos(θ)*i
α
+sin(θ)*i
β
＝i
d
＝0；i
α
＝i
u
；所述电机静止时的两相电流为：i
α
＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：周博，范文华，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：