[发明专利]一种单电阻电机电流采样方法

说明书

本发明涉及电机控制技术领域，公开了一种单电阻电机电流采样方法，PWM信号输送给驱动桥的功率管，通过采样电阻对驱动桥进行电流采样，包括以下步骤：S1.在PWM信号输送给驱动桥的功率管之前对PWM信号进行双切调制；S2.根据PWM双切调制结果计算出与之相对应的电流采样时刻，对采样电阻电流进行采样；S3.根据采样的结果重构出三相电流。本发明在保证测量精度高的同时，能够有效避免采用单电阻在低调制区和扇区过渡区域无法测量电机电流的问题，实现了单电阻测电机电流。同时，由于本采用方法易于软件实现，相对于现有技术的复杂电路，本发明大大降低了测量成本。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，更具体地，涉及一种单电阻电机电流采样方法。

背景技术

如图1所示，在母线采样电路中，包括上端或下端单电阻母线电流采样电路。

通常使用采样电阻对电流进行采样。将空间矢量调整PWM信号直接发送给驱动桥功率管，然后对采样电阻进行采样，进行克拉克变换。但采用单电阻进行电流采样，在低调制区和扇区过渡区域存在无法测量电机电流的问题。如图2所示，当调制系数为0，PWM占空比为50％时，向量全为000和111零矢量，采样电阻没有电流流过，无法采样电流。

现有技术通过采用多个采样电阻及其配套电路来解决这个问题，导致电流采样电路复杂且成本高。

电机转子在每个扇区中，三相电流均呈现出规律的大小关系，包括最大电流、次大电流以及最小电流，本文中将最大电流、次大电流以及最小电流所对应的电机相称为最大相，次大相以及最小相。如在第1扇区，电流大小关系为：UVW；第2扇区：VUW；第3扇区：UWV；第4扇区：WVU；第5扇区：WUV；第 6扇区：UWV。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种能避免低调制区和扇区过渡区域采用单电阻无法测量电机电流的单电阻电机电流采样方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下。

提供一种单电阻电机电流采样方法，PWM信号输送给驱动桥的功率管，通过采样电阻对驱动桥进行电流采样，包括以下步骤：

S1.在PWM信号输送给驱动桥的功率管之前对PWM信号进行双切调制；

S2.根据PWM双切调制结果计算出与之相对应的电流采样时刻，对采样电阻电流进行采样；

S3.根据采样的结果重构出三相电流。

所述步骤S1具体包括，

S11.采集包括空间矢量调制算法输出的三路PWM信号以及电机转子当前所处的扇区；

S12.根据电机转子当前所处的扇区对PWM信号进行插入零矢量操作。

优选地，所述步骤S12中，根据中心沿对齐的每相PWM控制信号，对其每个周期的正中间进行插入零矢量操作。使得同一周期三相PWM信号产生的多个非零矢量位置对称，电机上任意时刻都存在非零矢量，就让电机电流采样成为可能，同时一个周期内对称时刻的两次采样，提高了后续采样时刻的准确性。

所述步骤S12中，根据两相PWM的偏差与预先设定的时间阈值的比较结果，设定插入的零矢量的大小。

进一步地，所述步骤S12中，对最小相PWM信号插入的零矢量的大小为死区时间值；除去最小相的另外两相中，将所在相与电流比其小的一相的PWM偏差，同预先设定的时间阈值比较；当所述PWM偏差不小于时间阈值时，插入的零矢量大小为死区时间值；当所述PWM偏差小于时间阈值时，插入的零矢量大小等于时间阈值与死区时间之和减去PWM偏差的差值。