PWM控制下的电动机相电势实时检测方法技术

技术编号:6871609 阅读:273 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种PWM控制下的电动机相电势实时检测方法,本发明专利技术主要利用电压传感器检测电动机的两种相间线电势后,经过单运放的二阶低通滤波器将高频的PWM波形进行滤波,滤除线电势中的高频分量和毛刺,从而得到两种电动机相间线电势信号,然后将这两种相间线电势信号送入微控制器中的AD端口转化成数字量后,根据电动机线电势与相电势之间的内在数学关系进行实时运算,计算出电动机的三相的相电势值。通过上述电动机相电势实时检测方法为实现高性能的转矩控制环和弱磁调速中的电势控制环提供了技术基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种PWM控制下的电动机相电势实时检测方法,特别是涉及一种适用于正弦波电机和非正弦波电机的电动机相电势实时检测方法,属于电动机的数字检测技术。
技术介绍
永磁无刷直流电机、异步感应电机、永磁同步等正弦波电机以及开关磁阻、双凸极等非正弦电机通常都需要加装功率变换器才能驱动,进行转速和转矩控制。而功率变换器大多采用SPWM控制、空间电压矢量控制等PWM控制方式,这些控制方式都是通过功率开关管的开通和关断来控制施加在电机绕组上的电压,从而达到控制电机电流以至输出功率的目的。但这些控制方式使得电动机的电势波形被分割成许多细小的脉冲波形,并伴有大量的毛刺,无法实现电机电势和转矩的实时在线检测和计算。对于一些要求具有转矩环或电势环的特殊要求的电机控制系统而言,就会带来一系列的问题,影响控制的准确性和实时性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,提供一种PWM控制下的电动机相电势实时检测方法,其无需引出电机的中性点,即可有效解决PWM控制下电动机的相电势精确实时检测问题,为实现高性能的转矩控制环和弱磁调速中的电势控制环提供了技术基础。为解决上述技术问题,本专利技术的基本构思是利用电压传感器检测待测电动机的线电势,并将带有大量毛刺和高频成分的电动机线电势信号通过由高精度运算放大器所构成的二阶低通滤波器将高频成分和毛刺进行滤除。然后将经过低通滤波器滤波后的线电势信号采进微控制器(如单片机、DSP等)。采进微控制器的是线电势波形,根据线电势和相电势之间的数学转换关系可在微控制器中进行线电势与相电势的转换计算,从而实时地得到电动机相电势。该方法无需引出电机的中性点,简单易行、正确度高。为实现上述本专利技术的基本构思,本专利技术所采用技术方案是一种PWM控制下的电动机相电势实时检测方法,该检测方法包括以下步骤利用电压传感器检测电动机相间线电压,以检测出电动机的相间线电压信号;将上述电压传感器检测出的相间线电压信号传送至低通滤波器以滤除相间线电压信号中的高频信号和毛刺;将经过低通滤波器滤波后的相间线电压信号进行电平转换后与微控制器的模数转换模块的输入电压相匹配,并与模数转换模块的输入接口相连接;将输入模数转换模块的相间线电压信号转换成数字量,然后按照电动机相间线电压信号与电动机相电势之间的内在数学转换关系,将电动机线电势信号转换成电动机的相电势。所述的PWM控制下的电动机相电势实时检测方法中,所述的低通滤波器为单运放的二阶低通滤波器。 所述的PWM控制下的电动机相电势实时检测方法中,电动机线电势信号与电动机相电势之间的内在数学转换关系为权利要求1.一种PWM控制下的电动机相电势实时检测方法,其特征在于,该检测方法包括以下步骤利用电压传感器检测电动机相间线电压,以检测出电动机的相间线电压信号; 将上述电压传感器检测出的相间线电压信号传送至低通滤波器以滤除相间线电压信号中的高频信号和毛刺;将经过低通滤波器滤波后的相间线电压信号进行电平转换以与微控制器的模数转换模块的输入电压相匹配,并与模数转换模块的输入接口相连接;将输入模数转换模块的相间线电压信号转换成数字量,然后按照电动机相间线电压信号与电动机相电势之间的内在数学转换关系,将电动机相间线电压信号转换成电动机的相电势。2.根据权利要求1所述的PWM控制下的电动机相电势实时检测方法,其特征在于,所述的低通滤波器为单运放的二阶低通滤波器。3.根据权利要求1或2所述的PWM控制下的电动机相电势实时检测方法,其特征在于, 电动机线电势信号与电动机相电势之间的内在数学转换关系为全文摘要本专利技术公开了一种PWM控制下的电动机相电势实时检测方法,本专利技术主要利用电压传感器检测电动机的两种相间线电势后,经过单运放的二阶低通滤波器将高频的PWM波形进行滤波,滤除线电势中的高频分量和毛刺,从而得到两种电动机相间线电势信号,然后将这两种相间线电势信号送入微控制器中的AD端口转化成数字量后,根据电动机线电势与相电势之间的内在数学关系进行实时运算,计算出电动机的三相的相电势值。通过上述电动机相电势实时检测方法为实现高性能的转矩控制环和弱磁调速中的电势控制环提供了技术基础。文档编号G01R19/25GK102253276SQ20111011303公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月3日 优先权日2011年5月3日专利技术者唐伟, 张程伟, 张金波, 戴卫力, 费峻涛 申请人:河海大学常州校区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PWM控制下的电动机相电势实时检测方法,其特征在于,该检测方法包括以下步骤:利用电压传感器检测电动机相间线电压,以检测出电动机的相间线电压信号;将上述电压传感器检测出的相间线电压信号传送至低通滤波器以滤除相间线电压信号中的高频信号和毛刺;将经过低通滤波器滤波后的相间线电压信号进行电平转换以与微控制器的模数转换模块的输入电压相匹配,并与模数转换模块的输入接口相连接;将输入模数转换模块的相间线电压信号转换成数字量,然后按照电动机相间线电压信号与电动机相电势之间的内在数学转换关系,将电动机相间线电压信号转换成电动机的相电势。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:戴卫力费峻涛张金波张程伟唐伟
申请(专利权)人:河海大学常州校区
类型:发明
国别省市:32

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