[发明专利]一种变频器相电流单电阻采样重构优化方法

说明书

本发明公开了一种变频器相电流单电阻采样重构优化方法，目的在于克服现有单电阻采样三相电流重构所采用的开关状态移动调整方法导致PWM调制波形不对称、电流谐波增加、电机噪声增大的问题，该优化方法根据前一电压矢量周期所记录采样不可观测区域的载波周期数及区域前后的采样电流值，通过线性累加的方式计算电压矢量再次经过相同不可观测区域的电流值，取代不可观测区域的无效采样电流值，从而实现不执行或低电压调制区电流有变化情况下极少数载波周期执行开关状态移相调整，即可有效完成三相电流重构，极大减少PWM调制波不对称导致电机电磁噪音较大的问题。

技术领域

本发明涉及一种变频器相电流单电阻采样重构优化方法，属于电机驱动控制方法技术领域。

背景技术

为减少制造成本,目前在变频器产品的生产中会先采用相电流单电阻的方式进行采样，相电流单电阻的方式通过采样直流母线电流，重构三相输出电流，从而实现电流的采样。但是单电阻采样在低电压调制区域和扇区过渡区域存在着采样盲区，即不可观测区域，通常做法是对PWM调制波开关状态移动调整，从而实现有效电压矢量作用时间大于采样电路所需最小采样时间，但此方法会导致经开关状态移动调整后的PWM调制波不对称，使得电流谐波含量上升，导致电机电磁噪音增大，不能满足对电机噪声有要求的场合使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变频器相电流单电阻采样重构优化方法，以克服现有技术的不足。

本发明通过如下技术方案予以实现：

本发明公开了一种变频器相电流单电阻采样重构优化方法，包括如下步骤：

S1.在变频器三相逆变电路母线上设置采样电阻，用以采样母线电流；

S2.根据空间矢量脉宽调制方法计算当前载波周期三相输出电压有效电平作用时间分别为Tu、Tv、Tw，将所述三相输出电压有效电平作用时间按照从大到小顺序排列分别为Ta、Tb、Tc，有效电压主矢量作用时间Tx=Ta-Tb，有效电压辅矢量作用时间Ty=Tb-Tc，所述有效电压主矢量作用时间Tx内采样电流为Ix，所述有效电压辅矢量作用时间Ty内采样电流为Iy，采样电路最小采样时间为Ts，载波周期为Td；

S3.根据所述有效电压主矢量作用时间Tx、有效电压辅矢量作用时间Ty和采样电路最小采样时间Ts划分采样计算区域1和采样计算区域2，所述采样计算区域1为输出电压矢量U_out，所述采样计算区域1包括扇区过渡不可观测区域和低电压调制全不可观测区域，其中，低电压调制全不可观测区域中，存在有效电压主矢量作用时间Tx和有效电压辅矢量作用时间Ty同时小于Ts的情况；所述采样计算区域2为输出电压矢量U_out，所述采样计算区域2包括扇区过渡不可观测区域和可观测区域；其中，可观测区域中，存在有效电压主矢量作用时间Tx和有效电压辅矢量作用时间Ty同时小于Ts的情况；

S4.根据电压矢量运转方向，所述采样计算区域1在每个扇区内进入所述低电压调制全不可观测区域的第一个载波周期内执行开关状态移动调整，以实现有效电压矢量作用时间Tx和Ty等于采样电路最小采样时间Ts，从而在该载波周期内可以得到有效电流采样值，并记录所述有效电流采样值；根据前一电压矢量周期所记录的扇区过渡不可观测区域和低电压调制全不可观测区域的载波周期数及区域前后的采样电流值，通过线性累加的方式计算电压矢量再次经过相同不可观测区域的电流值，取代不可观测区域的无效采样电流值，用于三相电流重构计算；

S5.根据前一电压矢量周期所记录的扇区过渡不可观测区域的载波周期数及区域前后的采样电流值，所述采样计算区域2通过线性累加的方式计算电压矢量再次经过相同不可观测区域的电流值，取代不可观测区域的无效采样电流值，用于三相电流重构计算。

优选的，所述扇区为空间矢量脉宽调制将电压矢量从0度开始每60度划分一个扇区而形成的六个扇区，六个扇区依次为第一到第六扇区；