[发明专利]一种具备电流误差校正能力的三相电机驱动器及校正方法

权利要求书

1.一种具备电流误差校正能力的三相电机驱动器，其特征在于：

所述具备电流误差校正能力的三相电机驱动器，在三相电机驱动器中，逆变器由直流母线电压供电，将逆变器三相桥臂中点分别与电机三相绕组相连，将电机A、B、C三相绕组输入线缆分别正向穿过A、B、C三相电流传感器信号采集口，另外，将逆变器C相桥臂下支路输入线缆也分别正向穿过A、B、C三相电流传感器信号采集口，利用三相电流传感器在离线状态下的采样值估计并消除偏置误差，并利用三相电流传感器在正常运行工况下两个零电压矢量作用下的采样值估计三相电流传感器的增益误差关系，最终对增益误差进行消除。

2.一种利用权利要求1所述具备电流误差校正能力的三相电机驱动器的校正方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤1：考虑偏置误差和增益误差的影响，i_PA、i_PB、i_PC的值表示为公式(1)：

其中，i_A、i_B、i_C分别为三相电流的真实值，i_CL为C相桥臂下支路电流，f_A、f_B、f_C分别是A、B、C相电流传感器的偏置误差，k_A、k_B、k_C分别是A、B、C相电流传感器的增益误差，i_PA、i_PB、i_PC分别为三个电流传感器的电流采样值；

依据逆变器不同开关状态下的电路拓扑，结合公式(1)得到三相电流采样值与两个零电压矢量之间的关系，如公式(2)至公式(4)所示，其中i_{PA_0}、i_{PB_0}、i_{PC_0}分别是三相电流传感器在逆变器每个开关周期V₀作用下的电流值；

在开关周期的两端V₀作用下，分别对三相传感器进行采样，得到每相各2个电流值，利用公式(4)的平均算法得到V₀作用下每相的电流值i_{PA_0}、i_{PB_0}、i_{PC_0}；

在开关周期的中间V₇作用下，分别对三相传感器进行采样，得到每相各1个电流值i_{PA_7}、i_{PB_7}、i_{PC_7}；

首先需要对电流传感器的偏置误差进行估计，在得到偏置误差数值并予以消除的基础上，再对其增益误差进行估计与消除；

步骤2：偏置误差；

当系统处于非运行状态时，逆变器的六个开关管均处于开路状态，电机三相绕组中的电流均为0，C相桥臂下支路电路电流也为0，因此，i_PA、i_PB、i_PC此时的实际值为公式(5)所示的三相偏置误差，对三相电流传感器进行分别采样，得到的三个值分别作为对应相传感器偏置误差的估计值，如公式(5)所示：

步骤3：增益误差；

增益误差的估计需要首先将已经估计出的偏置误差从检测到的电流信号中予以抵消，然后再估计增益误差；

利用公式(2)的每一项减去公式(3)对应的项得到公式(6)，其中，Δi_PA、Δi_PB、Δi_PC为定义变量；

从公式(6)看出，利用定义的三个变量便可求得三相电流传感器增益误差的相互关系，如公式(7)所示：

k_A:k_B:k_C＝△i_PA:△i_PB:△i_PC＝(i_{PA_0}-i_{PA_7}):(i_{PB_0}-i_{PB_7}):(i_{PC_0}-i_{PC_7}) (7)

为了能够均衡的对三相电流传感器增益误差进行补偿，定义补偿系数x、y、z，如公式(8)所示，其中，i_PA'、i_PB'、i_PC'为补偿后的三相电流检测值；

补偿系数x、y、z需要满足公式(9)所示的双重约束：

通过公式(9)求得补偿系数x、y、z为公式(10)所示的值：

最终，利用公式(8)与公式(10)，将每相电流传感器的检测值乘以公式(10)中对应的补偿系数，将每相电流传感器的增益误差予以消除。