单电阻检测方法、电机控制方法、控制器及控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种单电阻检测方法、电机控制方法、控制器及控制系统，方法包括：获取流过单采样电阻的直流母线电流，并根据直流母线电流确定至少一相桥臂的下管导通时的导通电流；获取至少一相桥臂的下管导通时的导通管压降；根据至少一相桥臂的下管导通时的导通电流和导通管压降确定至少一相桥臂的下管导通时的导通电阻；根据直流母线电流确定电流检测盲区外的三相电流，并根据导通管压降和导通电阻确定电流检测盲区内的三相电流，以及根据盲区外和盲区内的三相电流确定电机的三相反馈电流。该方法能够避免采用PWM移相进行盲区内的电流检测导致的电机噪声增加的问题，以及采用多个电阻进行电流采样导致的电流采样成本高和引入额外功耗的问题。入额外功耗的问题。入额外功耗的问题。

【技术实现步骤摘要】
单电阻检测方法、电机控制方法、控制器及控制系统


[0001]本专利技术涉及电机控制
，尤其涉及一种电机控制系统中单电阻检测方法、一种电机控制方法、一种电机控制器、一种计算机可读存储介质和一种电机控制系统。

技术介绍

[0002]在家电电机控制领域或者小型轻便电动车控制领域等中，基于成本和空间的多方面考虑，电机控制器多采用单电阻电流采样方式对电机进行控制，同时开关器件大规模使用分立器件实现。但是，在采用单电阻进行电流采样时，存在电流采样盲区(即非观测区域)，常见的处理方式为PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)移相，但是这会导致三相PWM不对称，从而引入电流谐波，进而导致电机噪声增加，无法满足对噪声要求高的应用场合。而采用下桥臂三电阻或两电阻进行电流采样，可以有效避免采样盲区和电机噪声，但是这会增加电流采样成本和引入额外功耗。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种电机控制系统中单电阻检测方法，通过根据单电阻采样获得盲区外的三相电流，并根据下管导通时的导通管压降和导通电阻获取盲区内的三相电流，有效还原了电机的三相反馈电流，且无需进行PWM移相，有效避免了采用PWM移相进行盲区内的电流检测导致的电机噪声增加的问题，同时采用单电阻进行电流采样，避免了采用多个电阻进行电流采样导致的电流采样成本高和引入额外功耗的问题。
[0004]本专利技术的第二个目的在于提出一种电机控制方法。<br/>[0005]本专利技术的第三个目的在于提出一种电机控制器。
[0006]本专利技术的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
[0007]本专利技术的第五个目的在于提出一种电机控制系统。
[0008]为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出一种电机控制系统中单电阻检测方法，电机控制系统包括驱动电机进行工作的三相逆变桥和对应直流母线负极设置的单采样电阻，方法包括：获取流过单采样电阻的直流母线电流，并根据直流母线电流确定三相逆变桥中至少一相桥臂的下管导通时的导通电流；获取三相逆变桥中至少一相桥臂的下管导通时的导通管压降；根据三相逆变桥中至少一相桥臂的下管导通时的导通电流和导通管压降确定三相逆变桥中至少一相桥臂的下管导通时的导通电阻；根据直流母线电流确定电流检测盲区外的三相电流，并根据导通管压降和导通电阻确定电流检测盲区内的三相电流，以及根据电流检测盲区外的三相电流和电流检测盲区内的三相电流确定电机的三相反馈电流。
[0009]根据本专利技术实施例的电机控制系统中单电阻检测方法，获取流过单采样电阻的直流母线电流，根据直流母线电流确定电流检测盲区外的三相电流；同时，根据直流母线电流确定三相逆变桥中至少一相桥臂的下管导通时的导通电流，并获取三相逆变桥中至少一相
桥臂的下管导通时的导通管压降，以及根据下管导通时的导通电流和导通管压降确定下管导通时的导通电阻，并根据导通管压降和导通电阻确定电流检测盲区内的三相电流；最后，根据电流检测盲区外的三相电流和电流检测盲区内的三相电流确定电机的三相反馈电流。由此，通过根据单电阻采样获得盲区外的三相电流，并根据下管导通时的导通管压降和导通电阻获取盲区内的三相电流，有效还原了电机的三相反馈电流，且无需进行PWM移相，有效避免了采用PWM移相进行盲区内的电流检测导致的电机噪声增加的问题，同时采用单电阻进行电流采样，避免了采用多个电阻进行电流采样导致的电流采样成本高和引入额外功耗的问题。
[0010]根据本专利技术的一个实施例，方法还包括：获取三相逆变桥中至少一相桥臂的下管关断时的关断管压降；根据关断管压降确定电机的三相输出线电压和直流母线电压。
[0011]根据本专利技术的一个实施例，在获取直流母线电流和导通管压降之前，方法还包括：确定第一采样窗口时间、第二采样窗口时间和第三采样窗口时间，其中，第一采样窗口时间为从PWM三角波的下溢中断时刻开始、到三相逆变桥中任意一相桥臂的上管导通时的时间，第二采样窗口时间为从三相逆变桥中任意一相桥臂的上管导通并延时第一预设时间后开始、到三相逆变桥中下一相桥臂的上管导通时的时间，第三采样窗口时间为从三相逆变桥中下一相桥臂的上管导通并延时第一预设时间后开始、到三相逆变桥中最后一相桥臂的上管导通时的时间。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，根据直流母线电流确定三相逆变桥中至少一相桥臂的下管导通时的导通电流，包括：在第二采样窗口时间和第三采样窗口时间内，对直流母线电流进行采样，获得电机的相电流，并根据电机的相电流确定三相逆变桥中至少一相桥臂的下管导通时的导通电流。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，获取三相逆变桥中至少一相桥臂的下管导通时的导通管压降，包括：在第一采样窗口时间、第二采样窗口时间和第三采样窗口时间中的至少一个采样窗口时间内，进行导通管压降采样，获得三相逆变桥中至少一相桥臂的下管导通时的导通管压降。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，在获取关断管压降之前，方法还包括：根据三相逆变桥中开关管的导通时序确定第四采样窗口时间，其中，第四采样窗口时间为从PWM三角波的上溢中断时刻开始、到三相逆变桥中任意一相桥臂的上管关断时的时间。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，获取三相逆变桥中至少一相桥臂的下管关断时的关断管压降，包括：在第二采样窗口时间、第三采样窗口时间和第四采样窗口时间中的至少一个采样窗口时间内，进行关断管压降采样，获得三相逆变桥中至少一相桥臂的下管关断时的关断管压降。
[0016]为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出一种电机控制方法，包括：执行前述的电机控制系统中单电阻检测方法，获得电机的三相反馈电流和三相输出线电压；对三相反馈电流进行坐标变换，获得直流电流和交轴电流，并对三相输出线电压进行坐标变换，获得直轴电压和交轴电压；根据直流电流和交轴电流、以及直轴电压和交轴电压进行磁链与速度观测，获得电机的转子角度和转子速度；根据直流电流和交轴电流、以及转子角度和转子速度对电机进行矢量控制。
[0017]根据本专利技术实施例的电机控制方法，基于前述的单电阻检测方法，通过根据单电
阻采样获得盲区外的三相电流，并根据下管导通时的导通管压降和导通电阻获取盲区内的三相电流，有效还原了电机的三相反馈电流，且无需进行PWM移相，有效避免了采用PWM移相进行盲区内的电流检测导致的电机噪声增加的问题，同时采用单电阻进行电流采样，避免了采用多个电阻进行电流采样导致的电流采样成本高和引入额外功耗的问题；同时，根据下管的关断管压降获得三相输出线电压，能够有效解决在矢量控制过程中由于磁链和速度观测器采用内部计算的指令电压进行估算，导致的实际电压与估算电压存在较大误差，进而引起低速控制速度精度低和控制范围小等的控制性能下降的问题，有效提升了速度控制的速度下限范围和控制精度。
[0018]为达到上述目的，本专利技术第三方面实施例提出一种电机控制器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的电机控制系统中单电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机控制系统中单电阻检测方法，其特征在于，所述电机控制系统包括驱动电机进行工作的三相逆变桥和对应直流母线负极设置的单采样电阻，所述方法包括：获取流过所述单采样电阻的直流母线电流，并根据所述直流母线电流确定所述三相逆变桥中至少一相桥臂的下管导通时的导通电流；获取所述三相逆变桥中至少一相桥臂的下管导通时的导通管压降；根据所述三相逆变桥中至少一相桥臂的下管导通时的导通电流和导通管压降确定所述三相逆变桥中至少一相桥臂的下管导通时的导通电阻；根据所述直流母线电流确定电流检测盲区外的三相电流，并根据所述导通管压降和所述导通电阻确定电流检测盲区内的三相电流，以及根据所述电流检测盲区外的三相电流和所述电流检测盲区内的三相电流确定所述电机的三相反馈电流。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：获取所述三相逆变桥中至少一相桥臂的下管关断时的关断管压降；根据所述关断管压降确定所述电机的三相输出线电压和直流母线电压。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在获取所述直流母线电流和所述导通管压降之前，所述方法还包括：确定第一采样窗口时间、第二采样窗口时间和第三采样窗口时间，其中，所述第一采样窗口时间为从PWM三角波的下溢中断时刻开始、到所述三相逆变桥中任意一相桥臂的上管导通时的时间，所述第二采样窗口时间为从所述三相逆变桥中任意一相桥臂的上管导通并延时第一预设时间后开始、到所述三相逆变桥中下一相桥臂的上管导通时的时间，所述第三采样窗口时间为从所述三相逆变桥中下一相桥臂的上管导通并延时第一预设时间后开始、到所述三相逆变桥中最后一相桥臂的上管导通时的时间。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述直流母线电流确定所述三相逆变桥中至少一相桥臂的下管导通时的导通电流，包括：在所述第二采样窗口时间和所述第三采样窗口时间内，对所述直流母线电流进行采样，获得所述电机的相电流，并根据所述电机的相电流确定所述三相逆变桥中至少一相桥臂的下管导通时的导通电流。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，获取所述三相逆变桥中至少一相桥臂的下管导通时的导通管压降，包括：在所述第一采样窗口时间、所述第二采样窗口时间和所述第三采样窗口时间中的至少一个采样窗口时间内，进行导通管压降采样，获得所述三相逆变桥中至少一相桥臂的下管导通时的导通管压降。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在获取所述关断管压降之前，所述方法还包括：根据所述三相逆变桥中开关管的导通时序确定第四采样窗口时间，其中，所述第四采样窗口时间为从PWM三角波的上溢中断时刻开始、到所述三相逆变桥中任意一相桥臂的上管关断时的时间。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，获取所述三相逆变桥中至少一相桥臂的下管关断时的关断管压降，包括：在所述第二采样窗口时间、所述第三采样窗口时间和所述第四采样窗口时间中的至少
一个采样窗口时间内，进行关断管压降采样，获得所述三相逆变桥中至少一相桥臂的下管关断时的关断管压降。8.一种电机控制方法，其特征在于，包括：执行根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：宾宏，张凯，赵小安，杨海进，
申请(专利权)人：广东威灵电机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：