[发明专利]一种可实现多种相电流重构算法的拓扑

说明书

本发明公开了一种可实现多种相电流重构算法的拓扑，所述拓扑包括正直流母线、负直流母线、功率管Q₁～Q₆、隔离型电流传感器，其中：所述隔离型电流传感器用于检测Q₁和Q₃之间、Q₆和Q₂之间以及Q₄与母线负极之间的电流。相比传统的零电压矢量采样法所采用的拓扑，本发明所使用的拓扑可以综合之前算法的优点。当SVPWM运行于正常区域时，通过其中两个固定的采样点即可完成相电流的重构，另外两个采样点的信息可以用来矫正重构的相电流。当SVPWM进入到过调制的运行状态时，可以利用现有的算法实现相电流的重构，这样能实现整个运行状态内相电流的重构。

技术领域

本发明涉及一种单电流传感器进行相电流重构的新拓扑，可以实现将多种相电流重构算法进行整合的效果。

背景技术

传统的永磁同步电机控制系统在工业领域已经得到了广泛的应用，现有的多数控制系统都需要采集相电流的信息来完成电流环的控制。这就要求至少需要两个电流传感器来完成相电流的采样。而高精度的电流传感器不仅价格昂贵，而且会占据一定的体积。节省一个电流传感器就会节省很多的成本和一定的空间，因此单电流传感器技术成为了研究的热点。

现有的利用单电流传感器来完成相电流重构的拓扑主要分为两类，一类是将电流传感器安装在直流母线上，通过直流母线的信息来完成相电流的重构，此类方法存在的主要问题是在低调制区域与换相处存在电流重构的盲区，解决的方法主要是通过一些算法消除电流重构的盲区，如移位脉冲法等。另一类是通过改变电流传感器的安装位置来完成相电流的重构，如零电压矢量采样法。此类方法的优点在于算法简单，易于实现。但是同样存在一定的缺点，主要是有效的工作区域会减小，无法进行过调制。

发明内容

本发明针对现有的相电流重构技术存在的问题，提供了一种可实现多种相电流重构算法的拓扑。本发明的拓扑配合现有的相电流重构算法可以实现控制器从低调制区域到过调制区域整个运行范围内相电流的重构，使得相电流重构算法的适用范围大大的增加。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种可实现多种相电流重构算法的拓扑，包括母线正极、母线负极、功率管Q₁～Q₆、隔离型电流传感器，其中：所述隔离型电流传感器安装在功率管Q₁和Q₃之间、Q₆和Q₂之间以及Q₄与母线负极之间，用于检测Q₁和Q₃之间、Q₆和Q₂之间以及Q₄与母线负极之间的电流。

一种利用上述拓扑实现多种相电流重构的方法，包括如下步骤：

步骤一、在功率管Q₁和Q₃之间、Q₆和Q₂之间以及Q₄与母线负极之间安装隔离型电流传感器；

步骤二、在SVPWM的六个扇区内，设置四个采样点采集的电流信息，采样点的选择为前半个PWM周期内两个零电压矢量的作用点及两个有效电压矢量的作用点；

步骤三、在四个采样点处对隔离型电流传感器进行采样，采样点采样到的电流为i_sam1、i_sam2、i_sam3和i_sam4，其中：i_sam1和i_sam2为前半个PWM周期内两个零电压矢量的作用点的采样电流，i_sam3和i_sam4为前半个PWM周期内两个有效电压矢量的作用点采样到的电流；