[发明专利]一种基于电参量重构的电机输出扭矩估算方法

权利要求书

1.一种基于电参量重构的电机输出扭矩估算方法，其特征在于，包括分别通过直流电压传感器和直流电流传感器采集与电机相连的三相整流-逆变系统直流母线上的电压信号和电流信号，通过电动机的矢量控制产生PWM信号来控制逆变器三相桥臂的开关状态，跟据三相桥臂开关状态重构出三相整流-逆变系统输出端三相交流电压信号和电流信号，根据重构出的三相交流电压信号和电流信号，进行三相逆变系统的有功功率计算，再通过重构出的有功功率和电动机的转速来进行电动机扭矩的计算。

2.根据权利要求1所述的一种基于电参量重构的电机输出扭矩估算方法，其特征在于，所述的跟据三相桥臂开关状态重构出三相整流-逆变系统输出端三相交流电压信号，是根据如下公式：

其中，T₁、T₂、T₃分别表示一个周期T_s内上半桥三个功率管给定的瞬时相电压占空比；V_d表示直流母线上的电压；U_an、U_bn、U_cn分别表示重构出的A相、B相、C相电压。

3.根据权利要求1所述的一种基于电参量重构的电机输出扭矩估算方法，其特征在于，所述的跟据三相桥臂开关状态重构出三相整流-逆变系统输出端三相交流电流信号，是根据在逆变器三相桥臂的不同开关状态下，逆变器直流侧电流与交流侧电流的对应关系得到：

(1)桥臂开关状态为100时，直流母线电流对应+A相电流+i_a；桥臂开关状态为101时，直流母线电流对应-B相电流(-i_b)；桥臂开关状态为001时，直流母线电流对应+C相电流(+i_c)；桥臂开关状态为011时，直流母线电流对应-A相电流(-i_a)；桥臂开关状态为010时，直流母线电流对应+B相电流(+i_b)；桥臂开关状态为110时，直流母线电流对应-C相电流(-i_c)；桥臂开关状态为000和111时，直流母线电流不对应任何相电流；

(2)首先得到任意两相电流，根据i_a+i_b+i_c＝0得到第三相电流，即重构出三相交流电流信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于电参量重构的电机输出扭矩估算方法，其特征在于，所述的进行三相逆变系统的有功功率计算，是根据重构出的三相交流电压信号和电流信号以及二者之间的相位差，计算得到输出至电动机的有功功率P，公式如下：

其中，为重构出的输出端的三相电压电流相位差，I_n和U_n分别为重构出的三相交流电流信号和电压信号。

5.根据权利要求1所述的一种基于电参量重构的电机输出扭矩估算方法，其特征在于，所述的进行电动机扭矩的计算，包括：

(1)通过设置在电机轴上的编码器的编码数量m，以及检测编码器每秒输出的脉冲数N，得到电机转速n的计算公式如下：

(2)根据电机转速n、重构出的有功功率P，采用如下公式得到电动机扭矩T：