变频器单电阻电流采样及相电流重构方法

电流的采样对电机矢量控制是非常重要的.在低成本应用场合,对母线电流进行单电阻电流采样重构相电流的方法具有竞争优势.在分析SVPWM控制的不同电压矢量情况下母线电流与电机三相电流对应关系的基础上,结合单电阻电流采样特点给出一种间接合成目标矢量的方法,实现了全区域的电流采样及重构.基于飞思卡尔DSP8013芯片结合矢量控制平台进行了实验,论证了该算法的正确性和可行性.     

轮毂电机控制器的单电阻电流重构算法研究

针对永磁同步轮毂电机的矢量控制方案中低成本、高性能的电流重构技术,分析了轮毂电机矢量控制系统中单电阻电流重构算法,提出一种基于PWM波移相的简化单电阻电流重构算法并建立了简单的非可观测区分类方法,使单电阻电流重构技术可以较佳的复现实际电流。同时,该文还与采样保持法进行对比,验证了该简化单电阻电流重构算法的优越性。最后通过仿真和实验验证了该算法的可行性和有效性。     

永磁同步电机新型单电阻电流重构技术研究

针对永磁同步电机在单电阻电流采样时,低调制区域和扇区边界区域难以进行电流重构的问题,提出了一种新型单电阻电流重构技术。首先,对三相电流重构技术原理进行研究,定义无法重构的区域为非观测区,对非观测区电流重构盲区进行分析。其次,使用脉冲宽度调制移相法对非观测区的电流进行重构,发现仍有部分非观测区只可测得一相电流,从而无法完成电流重构。针对这一问题,设计电流观测器,通过单相电流来估算三相电流,且不需要电机与负载参数,实现简单。试验验证表明,所提新型单电阻电流重构技术具有可行性和实用价值。     

基于单电流传感器的永磁同步电机高速控制技术

本文提出了一种基于直流母线电流,逆变器开关控制信号和三相电流之间关系的单电流传感器的永磁同步电机三相电流重构技术。使用标准的空间矢量脉宽调制（SVPWM）进行相电流重构会产生一些死区,在这些死区内有效电压矢量的持续时间短于电流采集所需的最短时间,因此无法通过测量直流母线电流重构三相电流。为了解决这个问题,对现有的SVPWM控制策略进行了调整,可靠地重构了三相电流。对比实验结果验证了所提出的单电阻电流采样技术的可靠性和有效性。     

用于开关磁阻电机驱动系统的新型单电阻电流采样技术

为进一步降低开关磁阻电动自行车设计成本,提出了单电阻电流采样的四相电流重构技术。对单电阻电流采样的四相电流重构技术的原理进行研究,建立了不同开关状态下四相电流与采样电流的关系。对换相而引起的非换相相电流波动问题进行分析,定义了无法重构相电流的区域为非观测区。提出使用单脉冲注入控制解决非观测区内无法重构相电流的方法,通过在非观测区注入单个脉冲信号,依据直流母线电压值重构得到相电流,并根据给定电流参考量,计算得到脉宽调制补偿信号的占空比,从而实现在非观测区的斩波控制。建立了Matlab/Simulink数字仿真模型,并进行仿真验证,最后进行了开关磁阻电机单电阻电流采样及控制算法的实验。结果表明,所提单电阻电流采样技术具备可行性和使用价值。     

单电阻采样的永磁同步电动机相电流重构策略

为了减少变频器的成本,提出一种利用单电阻采样三相逆变器母线电流来重构永磁电机相电流的策略。将电流重构盲区划分成3个区域:低调制不可观测区、中调制不可观测区和高调制不可观测区。在低调制不可观测和中调制不可观测区采用插入测量脉冲的方法,在高调制不可观测区采用电压矢量近似的方法。该方法能实现全范围的相电流重构,使调整后的空间矢量脉宽调制波形仍然具有对称性,并且能固定一个采样点;在永磁同步电机矢量控制系统中进行了实验验证。     

一种永磁同步压缩机三相电流重构方法

为提高永磁同步电机无传感器控制的性能,需要对电动机三相电流进行有效采样.针对电动机相电流检测的原理和采样时间的要求,采用一种基于单电阻采样方式的电动机相电流重构方法.同时,对空间电压矢量非观测区域原理进行分析,提出一种通过附加观测矢量和补偿矢量的方法来合成目标矢量的方法,对非观测区域的三相电流进行了有效的重构.基于IRMCF343芯片设计了一套无传感器永磁同步电机控制的平台.实验结果表明该方法在低成本的变频空调领域具有实用价值.     

一种单电阻电流采样方法及其应用

在分析单电阻采样母线电流重构电机三相输出电流方法和技术难点的基础上,针对电流采样窗口不足且存在振荡的问题,提出一种延迟电流采样时间避开电流振荡的方案,同时通过电路设计减少电流振荡。基于TMS320F2811控制芯片的电机矢量控制平台进行实验,实验结果证明了该方法的可行性和正确性。     

直流母线电流采样电压空间矢量脉冲宽度调制

针对直流母线采样电机控制系统电压空间矢量脉冲宽度调制问题,分析传统空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)方法的电流采样机理,揭示其在直流母线采样系统中不可观测区域的存在机理,通过定义最小采样时间的概念精确划分出直流母线电流采样不可观测区域,进而通过插入测量矢量和补偿矢量提出直流母线采样电压空间矢量脉冲宽度调制(SSVPWM)方法及其电流重构策略.通过实验验证了所提方法的电流采样误差低于2％、相电流高次谐波含量低于3％、三相电流畸变率低于1.6％,为高性能矢量控制提供了精确的电流测量.     

一种变频器相电流采样重构技术

在变频器交流调速的闭环控制方案中,对电动机三相电流进行采样是一个核心环节。为了降低控制低成本、减少体积、高效率,本文根据相电流、直流母线电流及逆变器开关状态之间的关系,提出了一种基于单电阻采样直流母线电流的方式进行电机相电流的重构方案。该方案通过空间电压矢量移相的方法解决了三相电流重构的难点。仿真和试验结果表明了该方法的有效性和正确性。     

非正交坐标系下双三相感应电机SVPWM控制策略

针对传统双三相电机空间矢量脉冲宽度调制( space vector pulse width modulation,SVPWM)算法中含有大量的三角函数和求根运算,且电机定子电流谐波含量大的问题。结合双三相电机的矢量分类技术,在120°的非正交坐标系下提出了一种双三相感应电机的空间矢量脉冲宽度调制算法。判断三相给定电压信号的最大值和最小值,通过总结规律,可直接求得各相开关的切换时刻,无须进行扇区和基本电压矢量作用时间的计算。对仿真和实验结果的分析表明,与传统双三相SVPWM算法相比,所提出的双三相感应电机SVPWM算法可以有效抑制电机定子电流谐波的同时,大大缩短算法执行时间。定子电流谐波的抑制可提高电机控制性能,算法执行时间的缩短将为处理器节约资源。     

基于单电阻电流采样的矢量控制算法研究

在电动机交流调速的闭环调速控制方案中,对电动机电流的采样是一个非常重要的环节。在低成本应用场合,为了降低控制成本,减小体积,根据母线电流和电机相电流的关系而形成的单电阻电流采样及相电流重构方法具有很大的竞争优势。分析了一种可以实现全区域单电阻电流采样及相电流重构的方法,在结合异步电动机矢量控制的基础上对此单电阻电流采样方法进行了仿真及实验研究,实验结果验证了该方法的正确性和可行性。     

基于电流重构技术的直接功率控制并网逆变器

提出一种基于电流重构技术的无交流电流传感器直接功率控制并网逆变器.在分析SVPWM控制的不同电压矢量情况下母线电流与三相逆变电流对应关系的基础上.通过引入一种改进的电压矢量作用算法,实现了全区域的逆变电流重构,并结合直接功率控制策略搭建了系统实验平台.实验结果证明了所提出方法及系统的正确性与可行性.     

基于半PWM移相的单电阻电流重构策略研究

单电阻电流重构策略存在两个观测盲区:低调制度区域和扇区过渡区域。通过对PWM脉冲信号进行修正可以解决观测盲区内的最小采样时窗问题,实现有效的电流重构。传统的PWM脉冲的修正策略虽然解决了非观测区最小采样时窗不满足要求的问题,但是也导致了电流纹波的增大。在分析传统策略的基础上,提出了一种基于半PWM移相的电流重构策略,可以有效的改善由于PWM脉冲修正带来的电流纹波问题。仿真及实验结果表明:基于半PWM移相的单电阻电流重构策略可以有效地降低重构电流纹波,具有良好的重构效果。     

基于DSP矢量控制中检测反馈电流新方法

在三相电机的矢量控制中,反馈电流的值是由电流传感器(TA)直接检测得到的,这就要求至少使用2个电流传感器。提出利用数字信号处理器(DSP)的实时计算功能,采用1个电阻测量3个反馈电流的方法。但是,在空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术中,当PWM频率很高时,硬件限制了反馈电流的采样。因此,提出通过扩大PWM的周期解决硬件限制问题,即扩大法。但该方法降低了PWM的输出频率,从而影响电机的控制。又提出另一种改进的方法,即补偿法,该方法在不改变PWM周期的条件下,通过补偿主控周期中的一个PWM周期内用于电流采样的开关变化间隙时间,解决了硬件限制问题。给出了电流采样的硬件电路和补偿法程序流程图,在功率400 W的异步电机做实验结果表明,补偿法比扩大法的应用范围更大、效率更高。     

一种SVPWM宽调制度的相电流重构策略研究

在交流调速系统中,对电机三相电流的采集是必不可少的,采用相电流重构技术可简化系统结构、降低成本和提高运行稳定性。提出了一种相电流重构方法,在低、中调制区域下采用一种PWM波移相方法,扩大了电流重构算法的使用范围,在高调制区域下采用电压矢量近似法,实现了SVPWM线性调制范围内的三相电流重构。仿真实验结果表明该方法应用在交流调速系统中进行相电流重构检测是可行的,电流检测精度满足系统控制的需要,有实用价值。     

双三相永磁同步电机多矢量控制技术研究

传统空间矢量调制技术只控制α-β平面的电压参考矢量,忽视了x-y平面的电压参考矢量,因此x-y平面产生较大的电流谐波分量,导致电机定子铜耗增加,影响电机控制性能。以双三相永磁同步电机为研究对象,采用2种4矢量SVPWM调制策略,同时控制α-β平面和x-y平面的电压参考矢量。结合电机解耦数学模型和基于id=0的矢量控制技术,对双三相永磁同步电机调速系统进行仿真分析。结果表明,两种SVPWM控制算法能够提高直流母线电压的利用率,输出电压接近正弦,电磁转矩脉动小,电流谐波含量少,定子铜耗低,验证了该方法的可行性和有效性。     

无共模电压SVPWM多桥臂逆变器的拓扑结构演化与电机性能研究

三相开放式绕组永磁同步电动机(PMSM)可采用单电源双逆变器供电,与传统单逆变器供电的PMSM相比具有可选电压矢量多及控制方法灵活等优点,有利于改善电机驱动性能,但逆变器桥臂数量较多,硬件结构复杂。为此,针对无共模电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制方法,对单电源双逆变器(即六桥臂)驱动拓扑结构进行演化,逐步减少桥臂数量,并对比分析各演化结构驱动下的电机性能。各演化结构虽然引入了额外的零序电流通路,但在无共模电压SVPWM控制下没有零序电压激励,因此并无零序电流产生,故拓扑结构的演化并不影响电机控制性能。该拓扑结构演化不仅为逆变器与电机绕组的选型设计提供参考,还揭示了无共模电压SVPWM的本质特性。     

有源滤波器空间矢量脉宽调制电流跟踪算法的优化

为提高有源滤波器的电流跟踪性能,针对传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)电流跟踪算法的不足,提出了一种用于并联有源滤波器的SVPWM电流跟踪算法的优化方法。该跟踪算法利用三相相间误差电流的正负来判断空间指令电压矢量所在的区域。与传统SVPWM电流跟踪算法相比,省略了三相电网电压的检测环节,即省略了判断空间指令电压矢量所在区域的复杂运算,从而简化了硬件电路,同时也简化了算法。针对以三相不可控整流阻感负载为谐波源的电路模型,分别采用传统SVPWM电流跟踪算法和所设计的SVPWM电流跟踪算法作为有源滤波器的电流控制方法,进行了滤除谐波电流的实验。     

一种新颖的用于六相感应电机调速系统的空间矢量PWM方法

基于三相调速系统中传统的空间矢量理论和统一电压调制技术,本文提出了一种新颖的用于六相感应电机调速系统的空间矢量SVPWM方法.该方法有效地抑制了电压源逆变器供电的六相感应电机中定子谐波电流,提高了直流母线电压利用率,且易于实现,执行速度快,极易推广到以三相组为子集的多相感应电机调速系统PWM控制中.本文给出了这种SVPWM方法具体的实现思路,通过数字仿真和实验结果将它与传统的SPWM和SVPWM方法做了深入的分析和比较研究,研究结果验证了该算法的有效性,它具有谐波电流最小和实现简单的突出优点,在多相PWM逆变器控制中有广阔的应用前景.