[实用新型]一种用于变频器的电流采样电路

说明书

技术领域

本实用新型属于变频控制技术领域，涉及一种用于变频器的电流采样电路。

背景技术

在高性能的变频控制系统中，电流检测是一个关键环节，通过检测交流电机的相电流进而实施对电压源型PWM逆变器的相电流进行闭环控制，以获得高精度的三相正弦波电流信息，保证快速、准确的电磁转矩控制。经典的电流检测方法是应用电流传感器检测电流，即在交流输出端设置3个或者至少2个相电流传感器，用以提供相电流反馈信号，直流电流传感器常用于过流保护。

在变频器的设计中电流的检测方式是一个关系到成本和可靠性的关键问题，不同的检测方式有不同的优缺点。常用的电流传感器是霍尔效应检测器，它不仅价格昂贵，而且体积庞大，难以集成在电力电子装置中。近些年来，为减少电流传感器数目，减小设备体积，降低设备成本，提高系统运行可靠性，逆变器相电流估计问题的研究备受关注。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种用于变频器的电流采样电路及其采样方法的技术方案。

本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种用于变频器的电流采样电路的基本方案，所述变频器包括六个开关管T1～T6，其特征在于，所述电流采样电路在其直流母线负端或所述变频器的至少二相的下桥臂输出端串联有采样电阻R。通过串联在所述采样电路上的采样电阻R，采集流经所述采样电阻R的电流信息。

作为优选，所述电流采样电路在其直流母线负端串联有一个采样电阻R。

作为进一步优选，所述采样电阻R即为所述变频器的过流保护电阻。

用于上述变频器的电流采样电路的优选方案及进一步优选方案的电流采样方法，通过串联在直流母线负端的采样电阻R，采集直流母线电流Idc信息，再根据六个开关管T1～T6的开关状态，并结合空间矢量PWM调制算法，进而重构电机的三相电流A、B、C。

作为上述电流采样方法的的优选，在采样计算过程中还采用一种补偿算法，用以解决死区时间带来的负面影响，即在三相PWM的输出占空比中，根据相电流的正负号，加入或减少误差时间Ter。

作为上述电流采样电路基本方案的另一种优选方案，在所述变频器的三相下桥臂输出端各自串联有一个采样电阻R1、R2、R3。

作为进一步优选，所述三个采样电阻R1、R2、R3即为所述变频器的过流保护电阻。

用于上述变频器的电流采样电路的后一种优选方案及进一步优选方案的电流采样方法，其特征在于，在下桥臂流过电机的负载电流时，直接采样得到电机的三相负载电流信息。

本实用新型在其基本方案的基础上，提出了两种用采样电阻代替电流传感器进行电机相电流的采样方案，将负载检测、过载、过流、短路保护均集中于同一电阻上，使系统得以简化，有效降低了系统成本。而且采样方法简单，不涉及较复杂的运算，易于在工程上实现，与驱动系统的负载及模型参数无关，可在任何三相平衡电流的交流电机驱动系统中应用。

附图说明

图1为本实用新型变频器母线单电阻电流采样电路原理图。

图2为本实用新型变频器母线单电阻电流采样电路方案逆变器开关处于(Sa，Sb，Sc)＝(1，0，0)状态时的电流走向示意图。

图3为本实用新型变频器空间矢量示意图。

图4为本实用新型变频器逆变桥开关状态示意图。

图5为本实用新型变频器PWM占空比示意图。

图6为本实用新型变频器逆变桥A相桥臂开关信号和输出电压示意图。

图7为本实用新型变频器三相电阻电流采样电路原理图。

图8为本实用新型变频器三相电阻电流采样电路方案电流处于(1，0，0)状态电流向量对应的下桥臂续流状态电流走向示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例。同时通过说明本实用新型的优点将变得更加清楚和容易理解。

实施例一：直流母线单电阻采样