【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)控制，特別涉及一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)通過(guò)三相相電流計(jì)算電源電流的方法。
技術(shù)介紹
1、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)通常需要安裝三個(gè)獨(dú)立的相電流傳感器，用以監(jiān)測(cè)電機(jī)各相的電流狀態(tài)。此外，為了全面監(jiān)控電源電流，還需額外設(shè)計(jì)并安裝一個(gè)電源電流傳感器。
2、這種設(shè)計(jì)存在以下不足：1、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性：多個(gè)傳感器的集成增加了控制器的復(fù)雜性，導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)計(jì)難度提升，同時(shí)也降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；2、成本問(wèn)題：增加的傳感器不僅提高了材料成本，還可能增加制造和維護(hù)成本，從而影響產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性；3、電磁干擾問(wèn)題：傳感器在工作過(guò)程中可能產(chǎn)生電磁干擾。這種干擾會(huì)影響控制器內(nèi)部其他組件的正常工作，進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)目的在于提供一種技術(shù)方案來(lái)解決
技術(shù)介紹
中的問(wèn)題。
2、本專利技術(shù)技術(shù)方案為：一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)通過(guò)三相相電流計(jì)算電源電流的方法，所述方法應(yīng)用于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)控制器，所述方法包括以下步驟：
3、步驟一：在開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)控制器內(nèi)設(shè)置三個(gè)獨(dú)立的相電流傳感器，所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)控制器通過(guò)不斷切換驅(qū)動(dòng)電流方向?qū)崿F(xiàn)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)；
4、步驟二：保存三相相電流的瞬時(shí)采樣值；
5、步驟三：計(jì)算當(dāng)前周期三相相電流的權(quán)重；
6、步驟四：計(jì)算電源電流估計(jì)值；
7、步驟五：對(duì)初步電源電流估計(jì)值進(jìn)行平均值濾波處理；
8、步驟六：預(yù)測(cè)并計(jì)算下一周期三相開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，具體為根據(jù)當(dāng)前周
9、所述步驟二包括以下步驟：
10、在adc中斷程序中，以20khz的頻率實(shí)時(shí)保存三相相電流的瞬時(shí)采樣值；
11、設(shè)三相電流分別為ia、ib、ic；
12、所述步驟三包括以下步驟：
13、根據(jù)上一周期adc中斷程序中記錄的三相開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，計(jì)算當(dāng)前周期三相相電流在計(jì)算電源電流時(shí)的相應(yīng)權(quán)重，設(shè)權(quán)重分別為wa、wb、wc；
14、所述權(quán)重值為1、-1或0。
15、所述步驟四包括以下步驟：
16、將步驟一得到的各相相電流值與其在步驟二中計(jì)算得到的權(quán)重值進(jìn)行相乘，并將結(jié)果進(jìn)行累加，得到初步的電源電流估計(jì)值iest，即：iest＝waia+wbib+wcic。
17、所述步驟六包括以下步驟：
18、對(duì)步驟四得到的初步電源電流估計(jì)值進(jìn)行平均值濾波處理，得到電源輸入電流iin。
19、所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)控制器通過(guò)三個(gè)電流斬波電路實(shí)現(xiàn)對(duì)三個(gè)相電流方向的切換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)電流的控制，三個(gè)所述電流斬波電路結(jié)構(gòu)相同，所述電流斬波電路包括功率開(kāi)關(guān)一、功率開(kāi)關(guān)二、二極管一、二極管和電感，所述功率開(kāi)關(guān)一的發(fā)射極于二極管一的負(fù)極連接，所述二極管二的正極與功率開(kāi)關(guān)二的集電極連接，所述功率開(kāi)關(guān)一的集電極與二極管二的負(fù)極連接，所述功率開(kāi)關(guān)二的發(fā)射極與二極管一的正極連接；所述電感的兩端分別與二極管一的負(fù)極和二極管二的正極連接；三個(gè)所述電流斬波電路并聯(lián)在電源的兩端。
20、所述對(duì)步驟四得到的初步電源電流估計(jì)值進(jìn)行平均值濾波處理，得到電源輸入電流包括以下步驟：
21、設(shè)測(cè)量到的一個(gè)相電流的時(shí)間序列為i1、i2、i3、k、it，取移動(dòng)平均的項(xiàng)數(shù)為n,且n＜t,t為電流采集結(jié)束時(shí)間點(diǎn)；
22、則t時(shí)刻電流的移動(dòng)平均值為：
23、
24、建立電流的預(yù)測(cè)模型：
25、其中t＝n,n+1,λ,n+n；4≤n≤500；
26、通過(guò)電流的預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)下一時(shí)刻的相電流的值和電源電流值。
27、所述具體為根據(jù)當(dāng)前周期內(nèi)三相電流的實(shí)際測(cè)量值，預(yù)測(cè)并計(jì)算下一周期三相開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)包括以下步驟：
28、建立電源電流預(yù)測(cè)模型：
29、通過(guò)電流的預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)下個(gè)時(shí)刻的電源電流和下個(gè)時(shí)刻的三個(gè)相電流；
30、獲取wa、wb和wc預(yù)測(cè)值，進(jìn)而預(yù)測(cè)功率開(kāi)關(guān)一和功率開(kāi)關(guān)二的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
31、所述通過(guò)電流的預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)下個(gè)時(shí)刻的三個(gè)相電流包括以下步驟：
32、將歷史測(cè)量的相電流作為電路的預(yù)測(cè)模型輸入量，輸出預(yù)測(cè)的下一個(gè)時(shí)刻的相電流值iat+1、ibt+1和ict+1；
33、設(shè)置相電流閾值δis，如果如果相電流的預(yù)測(cè)值與實(shí)際測(cè)量值差在閾值范圍內(nèi)，則預(yù)測(cè)的相電流值有效；
34、即|ibt+1-ib|≤δis、|iat+1-ia|≤δis、|ict+1-ic|≤δis，其中ia、ib、ic為實(shí)際測(cè)量的相電流值。
35、所述具體為根據(jù)當(dāng)前周期內(nèi)三相電流的實(shí)際測(cè)量值，預(yù)測(cè)并計(jì)算下一周期三相開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)還包括以下步驟：
36、設(shè)置相電流的最低閾值imin和最高閾值imax；
37、獲取當(dāng)前周期的三個(gè)相電流iat、ibt、ict；
38、將三個(gè)相電流分別與最低閾值比較，如果小于最低閾值，則設(shè)置功率開(kāi)關(guān)一和功率開(kāi)關(guān)二同時(shí)開(kāi)通，此時(shí)相應(yīng)的權(quán)重值為1；如果大于最高閾值，則設(shè)置功率開(kāi)關(guān)一和功率開(kāi)關(guān)二同時(shí)關(guān)閉，此時(shí)相應(yīng)的權(quán)重值為-1；如果在最高閾值和最低閾值之間的話，則功率開(kāi)關(guān)一和功率開(kāi)關(guān)二為一個(gè)導(dǎo)通和一個(gè)關(guān)閉的狀態(tài)，此時(shí)權(quán)重值為0。
39、本專利技術(shù)的有益效果：
40、1、本專利技術(shù)優(yōu)化電流檢測(cè)方案，通過(guò)采用電機(jī)三相相電流的瞬時(shí)采樣值，并在最短50微秒的控制周期內(nèi)計(jì)算電源輸入電流，實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的電流監(jiān)測(cè)，通過(guò)省略電源電流傳感器，簡(jiǎn)化了控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減少了系統(tǒng)組件的數(shù)量，降低了設(shè)計(jì)和制造的復(fù)雜性，進(jìn)而提高了系統(tǒng)的魯棒性；省去電源電流傳感器，直接降低了控制器的制造成本，包括材料成本和生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)性。
41、2、本專利技術(shù)通過(guò)減少傳感器數(shù)量，減少了電磁干擾的潛在來(lái)源，從而增強(qiáng)了整個(gè)控制系統(tǒng)在高電磁干擾環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性，減少傳感器的使用，有助于實(shí)現(xiàn)更緊湊和輕量化的控制器設(shè)計(jì)，滿足對(duì)設(shè)備體積和重量有嚴(yán)格限制的應(yīng)用場(chǎng)景的需求。
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1.一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)通過(guò)三相相電流計(jì)算電源電流的方法，所述方法應(yīng)用于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)控制器，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)通過(guò)三相相電流計(jì)算電源電流的方法，其特征在于，所述步驟二包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)通過(guò)三相相電流計(jì)算電源電流的方法，其特征在于，所述步驟四包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)通過(guò)三相相電流計(jì)算電源電流的方法，其特征在于，所述步驟六包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)通過(guò)三相相電流計(jì)算電源電流的方法，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)控制器通過(guò)三個(gè)電流斬波電路實(shí)現(xiàn)對(duì)三個(gè)相電流方向的切換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)電流的控制，三個(gè)所述電流斬波電路結(jié)構(gòu)相同，所述電流斬波電路包括功率開(kāi)關(guān)一、功率開(kāi)關(guān)二、二極管一、二極管和電感，所述功率開(kāi)關(guān)一的發(fā)射極于二極管一的負(fù)極連接，所述二極管二的正極與功率開(kāi)關(guān)二的集電極連接，所述功率開(kāi)關(guān)一的集電極與二極管二的負(fù)極連接，所述功率開(kāi)關(guān)二的發(fā)射極與二極管一的正極連接；所述電感的兩端分別與二極管一的
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)通過(guò)三相相電流計(jì)算電源電流的方法，其特征在于，所述對(duì)步驟四得到的初步電源電流估計(jì)值進(jìn)行平均值濾波處理，得到電源輸入電流包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)通過(guò)三相相電流計(jì)算電源電流的方法，其特征在于，所述具體為根據(jù)當(dāng)前周期內(nèi)三相電流的實(shí)際測(cè)量值，預(yù)測(cè)并計(jì)算下一周期三相開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)包括以下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)通過(guò)三相相電流計(jì)算電源電流的方法，其特征在于，所述通過(guò)電流的預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)下個(gè)時(shí)刻的三個(gè)相電流包括以下步驟：
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)通過(guò)三相相電流計(jì)算電源電流的方法，其特征在于，所述具體為根據(jù)當(dāng)前周期內(nèi)三相電流的實(shí)際測(cè)量值，預(yù)測(cè)并計(jì)算下一周期三相開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)還包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)通過(guò)三相相電流計(jì)算電源電流的方法，所述方法應(yīng)用于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)控制器，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)通過(guò)三相相電流計(jì)算電源電流的方法，其特征在于，所述步驟二包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)通過(guò)三相相電流計(jì)算電源電流的方法，其特征在于，所述步驟四包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)通過(guò)三相相電流計(jì)算電源電流的方法，其特征在于，所述步驟六包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)通過(guò)三相相電流計(jì)算電源電流的方法，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)控制器通過(guò)三個(gè)電流斬波電路實(shí)現(xiàn)對(duì)三個(gè)相電流方向的切換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)電流的控制，三個(gè)所述電流斬波電路結(jié)構(gòu)相同，所述電流斬波電路包括功率開(kāi)關(guān)一、功率開(kāi)關(guān)二、二極管一、二極管和電感，所述功率開(kāi)關(guān)一的發(fā)射極于二極管一的負(fù)極連接，所述二極管二的正極與功率開(kāi)關(guān)二的集電極連接，所述功率開(kāi)關(guān)一的集電極與二...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙建培，吳荒原，陳繼亮，王明君，崔秀朋，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：深藍(lán)探索動(dòng)力科技無(wú)錫有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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