CN103941080B - 实时消除电机相电流温漂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实时消除电机相电流温漂的方法，即本方法采用电流传感器采集电机相电流，采集信号经比例放大模块和数字信号处理模块进行处理；采样系统上电时的初始采样值，经数字信号处理模块计算得到电机的初始零偏电流；随着电机的连续运行，温度的升高，电机三相零偏电流将发生变化，采样系统实时采集电机三相电流并作相应计算得到电机相电流二次零偏电流，系统正常运行时采样值经比例放大模块和数字信号处理模块处理计算并消除由温漂引起的直流分量得到实际的相电流。本方法能够实时检测电机相电流温漂，并在采集的电机相电流中消除温漂电流，克服由于温升原因引起的系统不稳定现象，从而保证电机控制系统的稳定性，确保电机的可靠运行。

Description

实时消除电机相电流温漂的方法

技术领域

本发明涉及一种实时消除电机相电流温漂的方法。

背景技术

基于新能源汽车的逐渐普及，人们对于新能源汽车的舒服度要求也逐渐提高，考虑到成本问题所选择的电子器件精度无法满足相关性能的要求，电气器件可能会由于温度的变化而改变电气器件的性能参数；对于电机控制而言，精确的电流检测对于电机的闭环控制至关重要，由于器件温升问题，会导致电机相电流的采集有一定的偏移量，而这个偏移量如果不被清除将会影响整个电机控制系统的稳定性，目前一般的做法并不能实时校正这个偏移量从而导致系统在个别时间段或整个时间段处于不稳定运行状态，因此一种在线实时消除电机相电流温漂方法的提出就显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种实时消除电机相电流温漂的方法，本方法实时检测电机相电流温漂引起的零偏电流，并在采集的电机相电流中消除零偏电流，克服由于温升原因引起的系统不稳定现象，从而保证电机控制系统的稳定性，确保电机可靠运行。

为解决上述技术问题，本发明实时消除电机相电流温漂的方法包括如下步骤：

步骤一、采用电流传感器采集电机相电流，电流传感器信号输入至比例放大模块进行信号放大，比例放大模块的输出信号传输至数字信号处理模块的模拟信号输入端，数字信号处理模块对电流传感器采集到的电机相电流信号进行模数转换处理；

步骤二、相电流采样系统初始上电时，电流传感器采样值经比例放大模块输入至数字信号处理模块，数字信号处理模块对输入的模拟信号进行数字转换，转换值为相电流初始零偏电流并对其进行保存，系统正常运行时数字信号处理模块对输入的模拟信号进行数字转换得到相电流 ，相电流i减去初始零偏电流再乘以电流系数得到电机实际的相电流=K*()，其中K为电机的电流系数， 为无温漂时电流传感器实时采集到的电机相电流，此时电机三相电流之和为零，即++=0；

步骤三、随着电机的连续运行，温度的不断升高，电机三相零偏电流将发生变化，此时电机三相电流之和++ 0，假设++=，此时定义电机三相零偏电流为二次零偏电流，

则二次零偏电流=，

采样信号最终经数字信号处理模块处理计算得到电机实际的相电流'=K*()，其中K* 为电机相电流温漂引起的直流分量，该直流分量对整个电机控制系统是有害的，由数字信号处理模块处理后消除。

由于本发明实时消除电机相电流温漂的方法采用了上述技术方案，即本方法采用电流传感器采集电机相电流，采集信号经比例放大模块和数字信号处理模块进行处理；相电流采样系统上电时的初始采样值，经数字信号处理模块将模拟信号转换为数字信号从而得到电机的初始零偏电流；随着电机的连续运行，温度的不断升高，电机三相零偏电流即相电流偏移量将发生变化，采样系统实时采集的电机三相电流信号最终经数字处理模块将模拟输入信号转换为数字信号并作相应计算得到电机三相二次零偏电流，系统正常运行时相电流采样值经比例放大模块进行放大和数字信号处理模块进行数字转换计算并消除由温漂引起的直流分量得到实际的相电流。本方法能够实时检测电机相电流温漂引起的零偏电流，并在采集到的实际相电流中消除零偏电流，克服由于温升原因引起的系统不稳定现象，从而保证电机控制系统的稳定性，确保电机的可靠运行。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为本方法中电机相电流采样处理的示意图。

具体实施方式

本发明实时消除电机相电流温漂的方法包括如下步骤：

步骤一、采用电流传感器采集电机相电流，电流传感器信号输入至比例放大模块进行信号放大，比例放大模块的输出信号传输至数字信号处理模块的模拟信号输入端，数字信号处理模块对电流传感器采集到的电机相电流信号进行模数转换处理；

步骤二、相电流采样系统初始上电时，电流传感器采样值经比例放大模块输入至数字信号处理模块，数字信号处理模块对输入的模拟信号进行数字转换，转换值为相电流初始零偏电流并对其进行保存，系统正常运行时数字信号处理模块对输入的模拟信号进行数字转换得到相电流 ，相电流i减去初始零偏电流再乘以电流系数得到电机实际的相电流=K*()，其中K为电机的电流系数， 为无温漂时电流传感器实时采集到的电机相电流，此时电机三相电流之和为零，即++=0；

步骤三、随着电机的连续运行，温度的不断升高，电机三相零偏电流将发生变化，此时电机三相电流之和++ 0，假设++=，此时定义电机三相零偏电流为二次零偏电流，

则二次零偏电流=，

采样信号最终经数字信号处理模块处理计算得到电机实际的相电流'=K*()，其中K*为电机相电流温漂引起的直流分量，该直流分量对整个电机控制系统是有害的，由数字信号处理模块处理后消除。

如图1所示，电机三相电流中的其中一相相电流1，通过三相线束2流入电流传感器3中，在传感器3中感应出相应的电压信号，经比例放大模块4将输入信号转换为所需要的电压信号，并送至数字信号处理模块5的AD端口，通过数字信号处理模块将输入的模拟信号转换为相应的数字信号，减去相应的偏移量再乘以电流系数K得出实际的相电流。

采样系统初始上电时，上述采样电路会有一个初始电压，最终经数字处理模块转换为电机初始零偏电流，在以后的相电流计算中初始零偏电流需要被减去，因此实际的相电流为=K*()，这时电机三相电流之和++=0；由于器件精度等问题，随着温度的升高，电机相电流偏移量将发生变化，此时仍然采用之前的初始零偏电流就无法准确的计算出相应的电机相电流。这时电机三相电流之和++ 0，假设 ++=,这时相电流新的偏移量为二次零偏电流=/3，实际电机相电流应为'=K*() ，电流 =K* 为相应的直流分量，这个直流分量对整个电机控制系统是有害的，应该被清除。

下表表示电机系统一次上电时根据二次零偏电流计算出的新的电流偏移量△=+，二次零偏电流是根据电机三相相电流之和应为零，即++=0的理论得出的，随着温度的变化电机三相电流之和就偏离零了，即++ 0，假设 ++=,这时的新的电流偏移量为二次零偏电流，即=，因此新的零偏电流△=+，相电流采样电路每次采样的值最终经数字处理模块转换为数字信号后减去新的零偏电流△再乘以相电流系数就可以准确的计算出电机的实际相电流值，表中第四列值为关管值，即电机功率管关闭时所采样到的相电流值，这个值理论上与校正后的零偏电流△是一样或接近的。

本方法可以工作于电机任何状态、任何时间实时地对相电流的零偏电流进行检测，发现零偏电流发生变化时对其进行实时校正，适合用于消除各类永磁同步电机、异步电机等三相电机由于温升引起的相电流漂移，能够使电机控制系统长时间工作于稳定状态，确保电机的可靠运行。

Claims (1)

1.一种实时消除电机相电流温漂的方法，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、采用电流传感器采集电机相电流，电流传感器信号输入至比例放大模块进行信号放大，比例放大模块的输出信号传输至数字信号处理模块的模拟信号输入端，数字信号处理模块对电流传感器采集到的电机相电流信号进行模数转换处理；

步骤二、相电流采样系统初始上电时，电流传感器采样值经比例放大模块输入至数字信号处理模块，数字信号处理模块对输入的模拟信号进行数字转换，转换值为相电流初始零偏电流并对其进行保存，系统正常运行时数字信号处理模块对输入的模拟信号进行数字转换得到相电流 ，相电流i减去初始零偏电流再乘以电流系数得到电机实际的相电流=K*()，其中K为电机的电流系数， 为无温漂时电流传感器实时采集到的电机相电流，此时电机三相电流之和为零，即++=0；

步骤三、随着电机的连续运行，温度的不断升高，电机三相零偏电流将发生变化，此时电机三相电流之和++ 0，假设++=，此时定义电机三相零偏电流为二次零偏电流，

则二次零偏电流=，

采样信号最终经数字信号处理模块处理计算得到电机实际的相电流'=K*()，其中K* 为电机相电流温漂引起的直流分量，该直流分量对整个电机控制系统是有害的，由数字信号处理模块处理后消除。