[发明专利]基于单电流传感器的三相电流重构方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于单电流传感器的三相电流重构方法和装置，单电流传感器用于检测直流母线电流，方法包括：获得当前PWM周期的上行半周期的PWM波形对应的三相比较点时间；根据预设的窄脉宽限制阈值对对应的三相比较点时间进行窄脉宽限制，并根据电流采样窗口时间对限制后的三相比较点时间进行PWM移相处理以获得三相上下行比较点时间；根据三相上下行比较点时间输出下一PWM周期的PWM波形，并根据三相上行比较点时间获取下一PWM周期的第一和第二AD采样触发时刻；在下一PWM周期根据第一和第二AD采样触发时刻对应读取第一和第二直流母线采样电流，并根据第一和第二直流母线采样电流重构三相电流，从而在多种调制算法中通过单电流传感器准确重构出三相电流。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，特别涉及一种基于单电流传感器的三相电流重构方法以及一种基于单电流传感器的三相电流重构装置。

背景技术

基于单电流传感器的电流重构技术因其高性价比而在家电行业中得到广泛应用。通过单个电流传感器检测直流母线电流，并结合PWM脉宽调制就可以重构出电机三相相电流，达到电机矢量控制的电流反馈要求。

相关的单电流传感器电流重构技术在低调制区(输出电压幅值很小)和不可观测区(输出电压矢量接近基本矢量)需要对PWM波形进行移相，以准确地检测出直流母线电流。但是，相关技术的PWM移相方法只考虑一相移动或者两相移动，无法适用于三相调制，无法准确地重构出三相相电流。

发明内容

本发明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，本发明的一个目的在于提出一种基于单电流传感器的三相电流重构方法，该方法可准确地重构出三相相电流。

本发明的另一个目的在于提出一种基于单电流传感器的三相电流重构装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于单电流传感器的三相电流重构方法，所述单电流传感器用于检测直流母线电流，所述方法包括以下步骤：在当前PWM周期对电机进行矢量控制以获得三相输出电压，并根据电压调制算法对所述三相输出电压进行调制以获得当前PWM周期的上行半周期的PWM波形对应的三相比较点时间；根据预设的窄脉宽限制阈值对所述当前PWM周期的上行半周期的PWM波形对应的三相比较点时间进行窄脉宽限制，并根据电流采样窗口时间对窄脉宽限制后的三相比较点时间进行PWM移相处理以获得三相上行比较点时间和三相下行比较点时间；根据所述三相上行比较点时间和三相下行比较点时间输出下一PWM周期的PWM波形，并根据所述三相上行比较点时间获取所述下一PWM周期的第一AD采样触发时刻和第二AD采样触发时刻；在所述下一PWM周期根据所述第一AD采样触发时刻和所述第二AD采样触发时刻对应读取第一直流母线采样电流和第二直流母线采样电流，并根据所述第一直流母线采样电流和第二直流母线采样电流重构所述电机的三相电流。

根据本发明实施例提出的基于单电流传感器的三相电流重构方法，首先在当前PWM周期对电机进行矢量控制以获得三相输出电压，并根据电压调制算法对三相输出电压进行调制以获得当前PWM周期的上行半周期的PWM波形对应的三相比较点时间，其次根据预设的窄脉宽限制阈值对当前PWM周期的上行半周期的PWM波形对应的三相比较点时间进行窄脉宽限制，并根据电流采样窗口时间对窄脉宽限制后的三相比较点时间进行PWM移相处理以获得三相上行比较点时间和三相下行比较点时间，然后根据三相上行比较点时间和三相下行比较点时间输出下一PWM周期的PWM波形，并根据三相上行比较点时间获取下一PWM周期的第一AD采样触发时刻和第二AD采样触发时刻，最后在下一PWM周期根据第一AD采样触发时刻和第二AD采样触发时刻对应读取第一直流母线采样电流和第二直流母线采样电流，并根据第一直流母线采样电流和第二直流母线采样电流重构电机的三相电流。由此，该方法可对多种调制算法例如三相调制、两相调整进行移相处理，进而通过单电流传感器准确地重构出电机三相相电流，并且通过窄脉宽限制可减小功率开关管的开关损耗。