三相电流重构方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种三相电流重构方法、装置、设备和存储介质。该方法包括：基于上一PWM周期的三相电流值计算当前PWM周期的三相占空比；基于三相占空比确定当前PWM周期进入不可观测区；基于当前PWM周期在不可观测区采集的母线电流值和当前PWM周期的电机转子的电角度，重构当前PWM周期的三相电流值；其中，不可观测区是指当前PWM周期内仅能采集到一个非零电压矢量对应的母线电流值。可以实现空间矢量落在不可观测区时，基于母线电流的采样值实现三相电流重构，尤其是在过调制区，可以在满足有效电压矢量的基础上，实现三相电流重构，进而可以在母线电压不变的情形下，增大电机的输出转矩，提高电源电压利用率。提高电源电压利用率。提高电源电压利用率。

【技术实现步骤摘要】
三相电流重构方法、装置、设备和存储介质


[0001]本申请涉及电机控制
，尤其涉及一种三相电流重构方法、装置、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]随着节能降耗技术的积极推广，电机控制的节能技术日益受到重视。例如，变频空调器采用具有损耗小、效率高的永磁同步电机(Permanent Magnetic Synchronous Machine，PMSM)。
[0003]变频器驱动永磁同步电机时，变频器的三相桥式逆变器可以采用SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation，空间矢量脉宽调制)方式控制。SVPWM源于交流电动机定子磁链跟踪的思想，易于数字控制器的实现，且输出电流波形好、直流环节电压利用率高等优点。
[0004]传统的SVPWM控制系统中，由于需要测量三相的交流电信号作为反馈，实现电流的闭环控制，即变频器的交流侧需要设置三个电流传感器，导致成本高、结构复杂及体积大，不利于集成化。采用单电流传感器来完成三相电流的重构成为研究的热点。
[0005]在实际应用中，为了提高三相桥式逆变器的输出电压，以在电机控制中增大电机的最大输出转矩，往往需要采用过调制技术。然而，由于发生过调制现象时，空间矢量落在不可观测区，相关的基于单电流传感器完成三相电流重构的方法难以实现。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本申请实施例提供了一种三相电流重构方法、装置、设备和存储介质，旨在满足SVPWM控制在单电流传感器采集情形下的三相电流重构。
[0007]本申请实施例的技术方案是这样实现的：
[0008]第一方面，本申请实施例提供了一种三相电流重构方法，包括：
[0009]基于上一脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)周期的三相电流值计算当前PWM周期的三相占空比；
[0010]基于所述三相占空比确定所述当前PWM周期进入不可观测区；
[0011]基于所述当前PWM周期在所述不可观测区采集的母线电流值和所述当前PWM周期的电机转子的电角度，重构所述当前PWM周期的三相电流值；
[0012]其中，所述不可观测区是指所述当前PWM周期内仅能采集到一个非零电压矢量对应的母线电流值。
[0013]在一些实施方案中，所述基于所述当前PWM周期在所述不可观测区采集的母线电流值和所述当前PWM周期的电机转子的电角度，重构所述当前PWM周期的三相电流值之前，所述方法还包括：
[0014]确定电机为恒转矩控制模式；
[0015]基于所述上一PWM周期的电机转子的电角度、PWM周期的时长及所述上一PWM周期
的电机转子的电角速度确定所述当前PWM周期的电机转子的电角度。
[0016]在一些实施方案中，所述基于所述当前PWM周期在所述不可观测区采集的母线电流值和所述当前PWM周期的电机转子的电角度，重构所述当前PWM周期的三相电流值，包括：
[0017]基于所述母线电流值和所述当前PWM周期的电机转子的电角度确定所述当前PWM周期的电流矢量幅值；
[0018]基于所述当前PWM周期的电流矢量幅值和所述当前PWM周期的电机转子的电角度确定所述母线电流值之外的其余两相的相电流值。
[0019]在一些实施方案中，所述基于所述三相占空比确定所述当前PWM周期进入不可观测区，包括：
[0020]基于所述三相占空比和PWM周期的时长确定各相线路的高电平时长；
[0021]基于各相线路的高电平时长、所述PWM周期的时长和母线电流的最小采样时长确定所述当前PWM周期进入不可观测区。
[0022]在一些实施方案中，所述基于各相线路的高电平时长、所述PWM周期的时长和母线电流的最小采样时长确定所述当前PWM周期进入不可观测区，包括以下之一：
[0023]确定最大相的高电平时长与中间相的高电平时长之差小于所述最小采样时长且所述PWM周期的时长与所述中间相的高电平时长之差小于所述最小采样时长；
[0024]确定最大相的高电平时长与中间相的高电平时长之差大于或等于所述最小采样时长且所述中间相的高电平时长及最小相的高电平时长均小于所述最小采样时长；
[0025]确定最大相的高电平时长与中间相的高电平时长之差小于所述最小采样时长且所述PWM周期的时长与所述中间相的高电平时长之差大于或等于所述最小采样时长；
[0026]其中，所述最大相为三相线路中占空比最大的相，所述最小相为三相线路中占空比最小的相为最小相，所述中间相为三相线路中占空比位于中间的相。
[0027]第二方面，本申请实施例提供了一种三相电流重构装置，包括：
[0028]占空比计算模块，用于基于上一PWM周期的三相电流值计算当前PWM周期的三相占空比；
[0029]确定模块，用于基于所述三相占空比确定所述当前PWM周期进入不可观测区；
[0030]电流重构模块，用于基于所述当前PWM周期在所述不可观测区采集的母线电流值和所述当前PWM周期的电机转子的电角度，重构所述当前PWM周期的三相电流值；
[0031]其中，所述不可观测区是指所述当前PWM周期内仅能采集到一个非零电压矢量对应的母线电流值。
[0032]在一些实施方案中，所述确定模块还用于：
[0033]确定电机为恒转矩控制模式；
[0034]基于所述上一PWM周期的电机转子的电角度、PWM周期的时长及所述上一PWM周期的电机转子的电角速度确定所述当前PWM周期的电机转子的电角度。
[0035]在一些实施方案中，所述电流重构模块具体用于：
[0036]基于所述母线电流值和所述当前PWM周期的电机转子的电角度确定所述当前PWM周期的电流矢量幅值；
[0037]基于所述当前PWM周期的电流矢量幅值和所述当前PWM周期的电机转子的电角度确定所述母线电流值之外的其余两相的相电流值。
[0038]在一些实施方案中，所述确定模块具体用于：
[0039]基于所述三相占空比和PWM周期的时长确定各相线路的高电平时长；
[0040]基于各相线路的高电平时长、所述PWM周期的时长和母线电流的最小采样时长确定所述当前PWM周期进入不可观测区。
[0041]在一些实施方案中，所述确定模块基于各相线路的高电平时长、所述PWM周期的时长和母线电流的最小采样时长确定所述当前PWM周期进入不可观测区，包括以下之一：
[0042]确定最大相的高电平时长与中间相的高电平时长之差小于所述最小采样时长且所述PWM周期的时长与所述中间相的高电平时长之差小于所述最小采样时长；
[0043]确定最大相的高电平时长与中间相的高电平时长之差大于或等于所述最小采样时长且所述中间相的高电平时长及最小相的高电平时长均小于所述最小采样时长；
[0044]确定最大相的高电平时长与中间相的高电平时长之差小于所述最小采样时长且所述PWM周期的时长与所述中间相的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相电流重构方法，其特征在于，包括：基于上一脉宽调制PWM周期的三相电流值计算当前PWM周期的三相占空比；基于所述三相占空比确定所述当前PWM周期进入不可观测区；基于所述当前PWM周期在所述不可观测区采集的母线电流值和所述当前PWM周期的电机转子的电角度，重构所述当前PWM周期的三相电流值；其中，所述不可观测区是指所述当前PWM周期内仅能采集到一个非零电压矢量对应的母线电流值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前PWM周期在所述不可观测区采集的母线电流值和所述当前PWM周期的电机转子的电角度，重构所述当前PWM周期的三相电流值之前，所述方法还包括：确定电机为恒转矩控制模式；基于所述上一PWM周期的电机转子的电角度、PWM周期的时长及所述上一PWM周期的电机转子的电角速度确定所述当前PWM周期的电机转子的电角度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前PWM周期在所述不可观测区采集的母线电流值和所述当前PWM周期的电机转子的电角度，重构所述当前PWM周期的三相电流值，包括：基于所述母线电流值和所述当前PWM周期的电机转子的电角度确定所述当前PWM周期的电流矢量幅值；基于所述当前PWM周期的电流矢量幅值和所述当前PWM周期的电机转子的电角度确定所述母线电流值之外的其余两相的相电流值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述三相占空比确定所述当前PWM周期进入不可观测区，包括：基于所述三相占空比和PWM周期的时长确定各相线路的高电平时长；基于各相线路的高电平时长、所述PWM周期的时长和母线电流的最小采样时长确定所述当前PWM周期进入不可观测区。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于各相线路的高电平时长、所述PWM周期的时长和母线电流的最小采样时长确定所述当前PWM周期进入不可观测区，包括以下之一：确定最大相的高电平时长与中间相的高电平时长之差小于所述最小采样时长且所述PWM周期的时长与所述中间相的高电平时长之差小于所述最小采样时长；确定最大相的高电平时长与中间相的高电平时长之差大于或等于所述最小采样时长且所述中间相的高电平时长及最小相的高电平时长均小于所述最小采样时长；确定最大相的高电平时长与中间相的高电平时长之差小于所述最小采样时长且所述PWM周期的时长与所述中间相的高电平时长之差大于或等于所述最小采样时长；其中，所述最大相为三相线路中占空比最大的相，所述最小相为三相线路中占空比最小的相为最小相，所述中间相为三相线路中占空比位于中间的相。6.一种三相电流重构装置，其特征在于，包括：占空比计算模块，用于基于上一PWM周期的三相电流值计算当前PWM周期的三相占空比；
确定模...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文龙，赵鸣，黄招彬，龙谭，胡斌，曾贤杰，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，
类型：发明
国别省市：