[发明专利]基于固定点采样的三相电流传感器误差校正系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于固定点采样的三相电流传感器误差校正系统及方法，将逆变器三相桥臂中点分别与电机三相绕组相连，将电机三相绕组线缆分别正向穿过三相电流传感器信号采集口，将逆变器中B、C两相桥臂的下支路同时正向穿过三相电流传感器信号采集口，分析得到三相电流传感器误差与采样值之间的关系，安排电流采样点，将电流采样点进行固化处理。本发明的有益效果在于针对电机驱动系统电流传感器误差校正问题，本发明不影响系统的正常运行，电流采样点是固定的，电流传感器误差估算速度更快，且不依赖其他传感器，算法计算量更小，系统实现成本更低。

技术领域

本发明涉及电机控制领域，尤其是一种三相电流传感器误差校正系统及方法。

背景技术

三相电机驱动控制技术目前主要采用矢量控制或者直接转矩控制方法，这些先进算法一方面给驱动系统带来了性能上的极大提升，而另一方面也给信号采集系统提出了更高的要求。目前，三相电机驱动系统主要依赖系统传感器提供电机位置/转速、三相电流等关键反馈信号以实现其控制算法。而这些算法在设计时并没有考虑传感器及其信号采集电路中存在的误差因素，因此，在实际使用中，为了能够达到理想的控制效果，驱动系统往往需要使用精度较高的传感器及信号采集电路。然而，由于运行环境并不能保证始终是实验室工况，并且考虑到温漂、老化等一系列难以避免的现实因素，即便是采用了高精度的电流传感器，其实际情况却是各个传感器都会存在采样误差，并且相间误差也是不一致的，这些问题的存在将会直接影响驱动系统的整体性能(Hao Yan,Yongxiang Xu,Weiduo Zhao,HeZhang,Chris Gerada,DC drift error mitigation method for three-phase currentreconstruction with single hall current sensor,IEEE Transactions onMagnetics,vol.55,no.2,pp.8100604,Feb.2019.(期刊论文)记载)。因此，为了能够实时保障控制系统的高性能运转，在实际驱动系统中，必须要对三相电流传感器的误差进行校正。通常采用的离线校正方法，尽管实施起来较为简单，但是其难以适应长时工作的驱动系统对实时性的要求(S.Suzuki and M.Yoshida,Elevator control apparatus withcompensation for current sensor offset voltage,United States Patent,no.5407027,Apr.1995.(美国专利)有记载)。而其他利用系统控制变量的观测器方法，需要大量利用观测器、滤波器等数学算法，实际使用成本较高(Quoc Nam Trinh,Peng Wang,YiTang,Leong Hai Koh,Fook Hoong Choo,Compensation of DC offset and scalingerrors in voltage and current measurements of three-phase AC/DC converters,IEEE Transactions on Power Electronics,vol.33,no.6,pp.5401-5414,Jun.2018.(期刊论文)，Kwang-Woon Lee,Sang-Il Kim,Dynamic performance improvement of acurrent offset error compensator in current vector-controlled SPMSM drives,IEEE Transactions on Industrial Electronics,vol.66,no.9,pp.6727-6736,Sep.,2019.(期刊论文)中有记载)。因此，电流传感器的误差校正方法应当具备实时性、计算量小、易于实施等优点。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于固定点采样的三相电流传感器误差校正系统及方法。为了解决三相电机驱动系统电流传感器误差校正存在的诸多问题，本发明不仅可以实现误差的实时在线检测，并且计算量小、实施简单，且电流采样过程采用了固定采样点的方式，在实际系统中实现，如DSP芯片，不会引入新的技术难题。