[发明专利]电机的相电压测量装置和测量方法及电机控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种电机的相电压测量装置、一种电机控制系统和一种电机的相电压测量方法。

背景技术

在无传感器的电机矢量控制过程中，通常需要获取精确的磁链信息，因此需要进行磁链估计。在基于电压模型的定子磁链估计中，涉及到电机的相电压和相电流。在相关技术中，电机控制系统通常只进行相电流检测而没有相电压检测，并用指令电压代替实际的相电压进行定子磁链估计。但是，其存在的缺点是，指令电压与实际的相电压存在偏差，特别是电机低速运行时，进而造成磁链估计的精度较低。

因此，相关技术需要进行改进。

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电机的相电压测量装置，该装置能够获得准确的电机相电压。

本发明的另一个目的在于提出一种电机控制系统。本发明的又一个目的在于提出一种电机的相电压测量方法。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的一种电机的相电压测量装置，所述电机的三相端子与电机驱动模块相连，所述装置包括：电压检测模块，所述电压检测模块分别与所述电机的三相端子相连，所述电压检测模块用于分别根据所述电机的三相端子的端电压生成对应的三路检测信号；电压采样模块，所述电压采样模块与所述电压检测模块相连，所述电压采样模块用于对所述三路检测信号进行采样；电压转换模块，所述电压转换模块与所述电压采样模块相连，所述电压转换模块用于对采样到的所述三路检测信号进行转换以转换为所述电机的三相端子的相电压。

根据本发明实施例提出的电机的相电压测量装置，通过电压检测模块分别与电机的三相端子相连，以根据电机的三相端子的端电压生成三路检测信号，电压采样模块对三路检测信号进行采样，电压转换模块对采样到的三路检测信号进行转换以获取电机的三相端子的相电压，从而能够有效测量电机的相电压，获得准确的电机相电压。并且，该装置结构简单，容易实现，可应用于工程实践。

根据本发明的一个实施例，所述电压检测模块包括：第一电压检测单元，所述第一电压检测单元与所述电机的第一端子相连，所述第一电压检测单元用于根据所述电机的第一端子的端电压生成第一路检测信号；第二电压检测单元，所述第二电压检测单元与所述电机的第二端子相连，所述第二电压检测单元用于根据所述电机的第二端子的端电压生成第二路检测信号；第三电压检测单元，所述第三电压检测单元与所述电机的第三端子相连，所述第三电压检测单元用于根据所述电机的第三端子的端电压生成第三路检测信号。

根据本发明的一个实施例，所述第一电压检测单元、所述第二电压检测单元和所述第三电压检测单元中的每个包括第一电阻、第二电阻和第一电容，其中，所述第一电阻的一端与对应的电机的端子相连，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连并具有节点，所述第二电阻的另一端接地，所述第一电容与所述第二电阻并联，所述节点与所述电压采样模块相连。

根据本发明的一个实施例，所述第一电阻、所述第二电阻和所述第一电容满足以下关系：

其中，f为所述电机驱动模块输出至所述电机的PWM信号的频率，R₁为所述第一电阻的阻值，R₂为所述第二电阻的阻值，C为所述第一电容的电容值。

根据本发明的一个实施例，所述第一电阻与所述第二电阻满足以下关系：

其中，R₁为所述第一电阻的阻值，R₂为所述第二电阻的阻值，V_max为预设的端电压上限值，V_d为所述电压采样模块的预设采样电压上限值。

根据本发明的一个实施例，所述电机的相电压测量装置还包括：电压补偿模块，所述电压补偿模块连接在所述电压转换模块与所述电压采样模块之间，所述电压补偿模块用于对采样到的所述三路检测信号进行补偿处理，以使所述电压转换模块对补偿后的三路检测信号进行转换。

根据本发明的一个实施例，所述电压转换模块根据以下公式获取所述电机的三相端子的相电压：

其中，V_aN、V_bN、V_cN为所述电机的三相端子的相电压，V_a、V_b、V_c为所述电机的三相端子的端电压。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出的一种电机控制系统，包括所述的电机的相电压测量装置。