[发明专利]一种双电机群相电流传感器误差协同系统及校正方法

权利要求书

1.一种双电机群相电流传感器误差协同系统，其特征在于：

所述双电机群相电流传感器误差协同系统，在双电机子系统组成的电机群控制系统中，将两个电机子系统的逆变器输入电源端分别接在各自的或者同一个电源端口，将两个电机子系统的逆变器三相桥臂中点分别与对应电机三相绕组相连，每个电机三相绕组线缆分别正向穿过其电流传感器信号检测口，另外，将电机子系统1的逆变器1输入电源负端线缆反向穿过电机子系统2的三相电流传感器测量孔，将电机子系统2的逆变器2输入电源正端线缆正向穿过电机子系统1的三相电流传感器测量孔，利用六个相电流传感器测量量之间的关联性，最终实现双电机子系统六个电流传感器误差的协同校正。

2.一种利用权利要求1所述双电机群相电流传感器误差协同系统的校正方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤1：考虑相电流传感器采样误差，电机群的双电机子系统中，六个电流传感器的采样值可用公式(1)、公式(2)表示：

其中i_AM1、i_BM1、i_CM1分别表示电机组1的A、B、C三相电流检测值，i_AM2、i_BM2、i_CM2分别表示电机组2的A、B、C三相电流检测值，k_A1、k_B1、k_C1与f_A1、f_B1、f_C1分别表示电机组1的A、B、C三相电流传感器增益误差和偏置误差，k_A2、k_B2、k_C2与f_A2、f_B2、f_C2分别表示电机组2的A、B、C三相电流传感器增益误差和偏置误差，i_A1、i_B1、i_C1分别表示电机组1的A、B、C三相电流真实值，i_A2、i_B2、i_C2分别表示电机组2的A、B、C三相电流真实值，i_P1、i_N1、i_P2、i_N2分别表示逆变器1的正、负端子和逆变器2的正、负端子输入电流真实值；

步骤2：将双电机子系统的逆变器斩波周期进行正交化处理，也就是电机子系统1的逆变器1斩波周期超前电机子系统2的逆变器2斩波周期T_s/4；可以看出，每当电机子系统1的逆变器1斩波周期处于T_s/4时，电机子系统2的逆变器2斩波周期都处于每个周期开始位置0，每当电机子系统1的逆变器1斩波周期处于T_s/2时，电机子系统2的逆变器2斩波周期都处于T_s/4，每当电机子系统1的逆变器1斩波周期处于3T_s/4时，电机子系统2的逆变器2斩波周期都处于T_s/2；三个电流采样点t₁、t₂、t₃就是当电机子系统1的逆变器1斩波周期分别处于T_s/4、T_s/2、3T_s/4时设定的；

依据七段式SVPWM调制方法，当逆变器2的斩波周期均处于0或者T_s/2周期时，其作用的基本电压矢量为零电压矢量，也就是V₀或者V₇，而此时该逆变器2的输入电流值，也就是i_P2等于0；因此，依据公式(1)可知，t₁、t₃两个电流采样点处电机子系统1的三个电流采样值正好等于其对应相电流值，用于正常电机子系统1的电流反馈控制；同理，当电机子系统2的逆变器2分别处于其斩波周期的T_s/4、3T_s/4时，对应的两个电流采样点处的三个电流采样值正好等于其对应相电流值，用于正常电机子系统2的电流反馈控制；

所述三个电流采样点设置方法为：在t₂点处，电机子系统2的逆变器输出电压矢量与其基本电压矢量V₁'、V₃'、V₅'中的一个的相角差不大于10°，其中，V₁'、V₃'、V₅'为电机子系统2中的逆变器基本电压矢量；

在此时，对应三个电流采样点，六个电流传感器的采样值如公式(3)～公式(5)所示，其中电流检测值的下标_t₁、_t₂、_t₃代表在t₁、t₂、t₃三个电流采样点处的电流值：

由于电机控制中存在的逆变器斩波效应，以斩波周期一半的t₂采样点为中心的对称的t₁、t₃采样点的电流值的平均值等于斩波周期一半处的值，如公式(6)所示：

定义变量Δi_AM1、Δi_BM1、Δi_CM1，如公式(7)所示，并由公式(3)～公式(6)得到Δi_AM1、Δi_BM1、Δi_CM1的值：

依据3个电流采样点t₁，t₂，t₃，对电机组1的三相电流传感器进行电流采样，得到9个电流采样值，利用公式(7)中定义的变量Δi_AM1、Δi_BM1、Δi_CM1，求出相应的值，电机组1的三相电流传感器增益误差比例关系就是三个定义变量值的比例关系，如公式(8)所示；

根据公式(7)，得到电机子系统1三相电流传感器增益误差的关系如公式(8)所示：

k_A1:k_B1:k_C1＝Δi_AM1:Δi_BM1:Δi_CM1 (8)

同理，将相同的方法在电机子系统2中应用一次，得到电机子系统2三相电流传感器增益误差的关系如公式(9)所示：

k_A2:k_B2:k_C2＝Δi_AM2:Δi_BM2:Δi_CM2 (9)

针对电机子系统1，与t₁、t₂、t₃三个电流采样点的选取方法相同，另外再选取三个电流采样点t₁'、t₂'、t₃'，这三个新选取的电流采样点需要满足电机子系统2的A相电流值与之前三个电流采样点处的值差异较大；利用新选取的三个电流采样点，对电机组一的三相电流传感器进行电流采样，得到9个电流采样值，如公式(10)、公式(11)、公式(12)、公式(13)所示；

另外，在电流采样点t₂、t₂'处，电机子系统2的三个电流采样值如公式(14)、公式(15)所示：

由公式(7)得到公式(16)：

利用三个新电流采样点处的电流值得到公式(17)，其中Δi_AM1'、Δi_BM1'、Δi_CM1'为三个定义变量，其值均利用采样电流值求得；

结合公式(14)～公式(17)，得到公式(18)～公式(19)：

依据公式(18)、公式(19)得到电机子系统2相电流传感器的偏置误差为公式(20)所示，电机子系统1与电机子系统2的A相电流传感器增益误差的比例关系如公式(21)所示：

利用公式(20)，并结合已经得到的电流值与定义变量值，最终求得电机子系统2的三相电流传感器偏置误差，利用公式(21)，并结合已经得到的电流值与定义变量值，求得两个电机子系统A相传感器增益误差的比例关系；

步骤3：利用步骤2的方法得到电机子系统1的A、B、C三相电流传感器的偏置误差；结合公式(8)、公式(9)，并利用公式(21)所建立的两个电机子系统增益误差的关系，最终得到电机群双电机子系统六个电流传感器的增益误差比例关系，从而最后利用任意一个电流传感器为基准，利用增益误差比例关系将所有传感器的比例误差进行协同校正，将其检测电流值除以相对应的比例关系。