[发明专利]相电流采集方法、装置、设备、系统和存储介质

说明书

本申请公开了一种相电流采集方法、装置、设备、系统和存储介质。该方法包括：获取互感器采样调理电路的等效电气参数，互感器采样调理电路用于采集设置于电机的相线上的电流互感器的二次侧的电流信号；基于等效电气参数和电机转子的电角速度确定电流互感器的相移角；基于相移角对互感器采样调理电路采集的电流信号进行相移补偿，得到相线的相电流。如此，可以基于电流互感器采集电机的相线上的相电流，尤其是在过调制区，可以在满足有效电压矢量的基础上，实现相电流的采集，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。

技术领域

本申请涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种相电流采集方法、装置、设备、系统和存储介质。

背景技术

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 SynchronousMachine，PMSM)。

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(SpaceVector 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。

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。

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相电流采集方法的方法难以实现。

因此，在过调制区往往需要采用霍尔电流传感器采集三相电机的任意两相的相电流，从而得到当前的三相电流值，然而霍尔电流传感器成本高，增大了三相电机控制的成本。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种相电流采集方法、装置、设备、系统和存储介质，旨在基于电流互感器进行相电流采集，降低三相电机的控制成本。

本申请实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种相电流采集方法，包括：

获取互感器采样调理电路的等效电气参数，所述互感器采样调理电路用于采集设置于电机的相线上的电流互感器的二次侧的电流信号；

基于所述等效电气参数和电机转子的电角速度确定所述电流互感器的相移角；

基于所述相移角对所述互感器采样调理电路采集的电流信号进行相移补偿，得到所述相线的相电流。

在一些实施方案中，所述等效电气参数包括：等效电阻、等效电感及等效电容，所述基于所述等效电气参数和电机转子的电角速度确定所述电流互感器的相移角，采用如下公式：

其中，θ为所述电流互感器的相移角，ω为电机转子的电角速度，R₀为等效电阻、L₀为等效电感，C₀为等效电容。

在一些实施方案中，所述基于所述相移角对所述互感器采样调理电路采集的电流信号进行相移补偿，包括：

基于微分补偿器H(jω)对所述互感器采样调理电路采集的电流信号进行相移补偿；所述微分补偿器H(jω)采用如下公式：

其中，所述微分补偿器H(jω)的补偿相移角ω为电机转子的电角速度，a为第一校正参数，b为第二校正参数，所述补偿相移角与所述电流互感器的相移角的大小相等。