System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种应用于永磁同步电机控制的单电阻电流采样发波方法技术_技高网

一种应用于永磁同步电机控制的单电阻电流采样发波方法技术

技术编号:42659572 阅读:4 留言:0更新日期:2024-09-10 12:18
本发明专利技术提供了一种应用于永磁同步电机控制的单电阻电流采样发波方法;将每个控制周期的电压矢量,通过两个大小与方向固定不随电机运行而变化的电压矢量和两个大小与方向随电机运行而变化的电压矢量进行合成,并以两个固定的电压矢量作为为采样窗口,在此时间区间内进行电流采样,使得在电机运行至低调制不可观测区时,减少有效电压矢量变化的次数,带来较小的电流变化,有效减小单电阻采样控制带来的噪音。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机控制,尤其涉及一种应用于永磁同步电机控制的单电阻电流采样发波方法


技术介绍

1、磁场定向控制(foc)是一种利用变频器控制三相电机的技术,通过调整变频器的输出频率、输出电压的大小及角度,来控制电机的输出。由于处理时会将三相输出电流及电压以矢量来表示,因此称为矢量控制。在两电平三相永磁同步电机控制中,使用6个空间电压矢量作为基向量来合成任意电压矢量,完成矢量控制;如图1所示的空间电压矢量图,在每一个扇区,选择相邻两个电压矢量以及零矢量,按照伏秒平衡原则来合成每个扇区内的任意电压矢量。通过svpwm算法,可以快速的在数字控制中计算出两有效向量的大小、方向,进而得出abc三相的占空比,生成的七段式pwm波形;

2、在生成pwm波形时,常见的mcu产生pwm方式为:内部计数器从0到设定的周期值tp向上计数(累加),计数到设定值后开始向下计数(累减),计数到0后重新向上计数;向上计数过程中,计数值大于触发阈值tu时,输出高电平;向下计数过程中,计数值小于触发阈值td时,输出低电平,由此生成pwm波形;生成pwm波形一般采用中心对齐对称模式或中心对齐非对称模式;

3、在foc控制中,三相电流是需要采集的重要参数,常使用采样电阻实现相电流采集。通常有三电阻、双电阻、单电阻三种方法,其中单电阻采样方法因为极少的外部元器件,在体积有限、成本敏感的应用中大量应用。

4、在利用传统单电阻采样进行发波时,如果一直使用中心对齐对称模式,则当电压矢量处于扇区交界处时,将会有一个电压矢量过短,无法完成电流信息的采样,通常称为扇区边界不可观测区。当电压矢量很小时,在所有扇区调制出的两个电压矢量都无法完成电流采样,通常称之为低调制不可观测区;为实现在低调制不可观测区的电流采样,在进行电流采样的传统方法:使用中心对齐非对称模式生成pwm波形,操作三路互补pwm中最小占空比的pwm向左移动(tu减小,td增大),最大占空比的pwm向右移动(tu增大,td减小),产生足够长的矢量长度,完成电流采样,一般称之为“移相”操作;如图2展示的传统移相方法在扇区ⅳ和扇区ⅰ的移相波形,移相产生的采样窗口在不同扇区不同;如图3所示的传统移相方法在扇区ⅳ和扇区ⅰ的移相波形,移相产生的采样窗口在不同扇区不同;

5、此种情况下,等效电压矢量由移相前的四个两两相等的矢量合成,变成了实际由四个不同的矢量合成,且这四个矢量的方向随着电压矢量所在扇区变化一直变化,这将带来较大的电流变化,造成明显的电磁噪音。


技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足,本专利技术提供了一种应用于永磁同步电机控制的单电阻电流采样发波方法,用于解决上述问题。

2、一种应用于永磁同步电机控制的单电阻电流采样发波方法,包括以下步骤:

3、s1:获取根据硬件参数设置的最小采样窗口时间tsamp;

4、s2:基于svpwm算法计算uvw三相各自的pwm占空比;

5、s3:根据uvw三相的pwm占空比以中心对齐对称模式计算三组互补pwm的上升触发阈值点和下降触发阈值点;

6、s4:根据三组互补pwm的下降触发阈值点计算三组互补pwm的最新下降触发阈值点;

7、s5:根据三组互补pwm的最新下降触发阈值点计算三组互补pwm的最新上升触发阈值点;

8、s6:根据三组互补pwm的最新下降触发阈值点和最新上升触发阈值点生成pwm波形;

9、s7:选定pwm波形上,步骤s4产生的两个固定的矢量区间为采样窗口,在两个采样窗口的时间区间内分别进行一次电流采样,根据两次电流信息计算出三相电流。

10、作为本专利技术的一个实施例,所述根据三组互补pwm的下降触发阈值点计算三组互补pwm的最新下降触发阈值点,所述最新下降触发阈值点的计算公式如下:

11、td3_n=td3*n

12、td2_n=td3_n+tsamp

13、td1_n=td2_n+tsamp

14、其中,td1_n、td2_n和td3_n为三组互补pwm中各自的最新下降触发阈值点,td3为三组互补pwm中的第三相的下降触发阈值点,n为预设比例值。

15、作为本专利技术的一个实施例,根据三组互补pwm的最新下降触发阈值点计算三组互补pwm的最新上升触发阈值点,所述最新上升触发阈值点的计算公式如下:

16、tu1_n=2*tp-td1_n-2(100%-duty1)*tp

17、tu2_n=2*tp-td2_n-2(100%-duty2)*tp

18、tu3_n=2*tp-td3_n-2(100%-duty3)*tp

19、其中,tu1_n、tu2_n和tu3_n为三组互补pwm的最新上升触发阈值点,tp为预设周期值,duty1、duty2和duty3为uvw三相各自的pwm占空比。

20、相比于现有技术,本专利技术具有如下有益效果:将每个控制周期的电压矢量,通过两个大小与方向固定不随电机运行而变化的电压矢量和两个大小与方向随电机运行而变化的电压矢量进行合成,并以两个固定的电压矢量作为为采样窗口,在此时间区间内进行电流采样,使得在电机运行至低调制不可观测区时,减少有效电压矢量变化的次数,带来较小的电流变化,有效减小单电阻采样控制带来的噪音。

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【技术保护点】

1.一种应用于永磁同步电机控制的单电阻电流采样发波方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种应用于永磁同步电机控制的单电阻电流采样发波方法,其特征在于,

3.如权利要求2所述的一种应用于永磁同步电机控制的单电阻电流采样发波方法,其特征在于,

【技术特征摘要】

1.一种应用于永磁同步电机控制的单电阻电流采样发波方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种应用于永磁同步电机控...

【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名请求不公布姓名
申请(专利权)人:中微渝芯重庆电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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