使用单采样电阻的三相电流重构方法

摘要

本发明提供一种使用单采样电阻的三相电流重构方法，包括步骤：A．对变频器的直流母线电流进行采样；B．状态观测器估计出感应电机的三相电流和反电动势；C．根据有效矢量的作用时间，判断是否需要进行电流重构，若需要重构，则执行步骤D，若无需重构，则跳至步骤G；D．状态观测器在三相电流的非正常采样区对电机电流进行观测；E．对观测到的电机电流进行误差控制；F．对观测到的电机电流的变化量进行限幅处理；G．生成空间矢量脉宽调制信号；H．设置下一次直流母线电流采样的时间点，中断返回步骤A。本发明提高了电流估计的准确性和通用性，精确实现了宽范围、多种SVPWM模式的电流重构，并且不改变SVPWM电压基本矢量，显著降低电压矢量THD值。

主权项

一种使用单采样电阻的三相电流重构方法，包括步骤：A.对三相逆变系统中变频器的直流母线电流进行采样；B.利用状态观测器估计出感应电机的三相电流和反电动势；在本步骤中，估计的所述三相电流在两相直角坐标系下的表达式为：${\hat{I}}_{\mathrm{\alpha \beta }}(n+1)=\Phi {\hat{I}}_{\mathrm{\alpha \beta }}\left(n\right)+\Gamma [U_{\mathrm{\alpha \beta }}\left(n\right)-E_{\mathrm{\alpha \beta }}\left(n\right)]+K_e\mathrm{sign}[I_{\mathrm{\alpha \beta }}\left(n\right)-{\hat{I}}_{\mathrm{\alpha \beta }}\left(n\right)]$其中，$\Phi =1-R_s*\frac{T_s}{L_m},\Gamma =\frac{T_s}{L_m},$K_e＝2*U_o/U_N；估计的所述反电动势在两相直角坐标系下的表达式为：E_αβ(n)＝E_αβ(n‑1)+K_f(Z_n‑E_αβ(n‑1))其中，,K_f＝2*pi*f₀*T_s，$Z_n=K_e\mathrm{sign}[I_{\mathrm{\alpha \beta }}\left(n\right)-{\hat{I}}_{\mathrm{\alpha \beta }}\left(n\right)];$上述各表达式中，各个参数的含义列举如下：n为当前时间点，n+1为下一个时间点，n‑1为上一个时间点；Ф为所述状态观测器的第一增益；R_s为所述感应电机的定子的相电阻，T_s为控制周期，L_m为所述定子的电感；Г为所述状态观测器的第二增益；U_αβ为所述定子在两相直角坐标系下的相电压；K_e为滑模控制比例系数，U_o为所述变频器的输出电压，U_N为所述感应电机的额定电压；sign为符号函数；I_αβ为实际的所述三相电流在两相直角坐标系下的值；K_f为所述反电动势的滤波系数，f₀为所述变频器的输出电压的基波频率；Z_n为校正因子；C.根据有效矢量的作用时间，判断是否需要进行电流重构，若需要重构，则执行步骤D，若无需重构，则跳至步骤G；D.所述状态观测器在所述三相电流的非正常采样区对电机电流进行观测；G.生成空间矢量脉宽调制信号，实现三相电流重构。