CN105675971A - 一种变频器电流采样方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变频器电流采样方法，变频器在三相电流的U、V两相各设置有一个霍尔传感器，三相电流正常情况下之和为0，W相为Iw=0-Iu-Iv；变频器使用DSP的PWM模块来控制发PWM波与AD采样触发，步骤为：A.PWM计数值下溢时，PWM模块载入三相电流UVW，计算三相电流PWM占空比对应的比较值，同时触发U、V两相电流的AD采样；B.PWM计数值上溢时，再次触发U、V两相电流的AD采样；C.多组AD采样值被自动保存在不同的寄存器；D.AD采样值处理函数运行于PWM下溢中断，根据上一周期电压调制比，以及PWM波脉宽来决定使用上溢点还是下溢点的AD采样值用于运算。本发明按PWM脉宽的不同，在上溢点采样与下溢点采样之间灵活切换，避开电流毛刺较大的窄脉冲，使电流采样误差值最小。

Description

一种变频器电流采样方法

技术领域

本发明涉及变频器技术领域，具体涉及一种变频器电流采样方法。

背景技术

在高性能变频器控制中，精确的电流采样对控制性能非常关键，如磁通辨识、自动限流、转速辨识、转矩提升、震荡抑制、死区补偿等算法均需要用到变频器三相输出电流。变频器通常通过霍尔传感器或者精密采样电阻来采样三相电流，再由单片机做AD转换，实现数字控制。由于变频器输出电压波形为PWM波形，这就导致变频器输出电流有较多毛刺，如果电流采样方法不恰当，会导致电流测量出现较大误差，从而影响控制性能。

目前应用较多的采样方法为定时循环采样和PWM中断采样。在定时循环采样方式中，如果采样时刻刚好碰上PWM波形电平跳变，则采样误差较大。如图2所示，在PWM中断采样方式中，通常在PWM计时器下溢点采样，如果碰上PWM脉冲很窄，则同样会出现较大的采样误差。

发明内容

本发明目的提出一种变频器电流采样方法，解决上述问题。一种变频器电流采样方法，变频器在三相电流的U、V两相各设置有一个霍尔传感器，所述三相电流正常情况下之和为0，W相为Iw=0-Iu-Iv；所述变频器使用DSP的PWM模块来控制发PWM波与AD采样触发，步骤如下：

A.PWM计数值下溢时，PWM模块载入所述三相电流UVW，计算所述三相电流PWM占空比对应的比较值，同时触发U、V两相电流的AD采样；

B.PWM计数值上溢时，再次触发U、V两相电流的AD采样；

C.多组AD采样值被自动保存在不同的寄存器；

D.所述AD采样值处理函数运行于PWM下溢中断，根据上一周期的电压调制比，以及PWM波脉宽来决定使用上溢点还是下溢点的AD采样值用于运算。

进一步地，所述AD采样值共4个，被自动保存在不同的寄存器。

本发明根据输出电压的大小进行选择性采样：

当输出电压较小，即调制比小于0.5时，在PWM计数上溢点采样。此时PWM波占空比约为30%~50%，不会出现窄脉冲，电流采样比较准确。

当输出电压较大，即调制比大于0.5时，按PWM脉宽的不同，分别在PWM计数上溢点与下溢点采样；即以PWM周期(T)的一半为界，当PWM下溢点附近脉宽小于T*1/2时，在上溢点采样电流，反之则在下溢点采样电流。

本发明的有益效果是在PWM波形为高电平或低电平时，电流值逐渐增大或减小，这使得电平中间点的电流值最接近整个PWM周期内电流的平均值。本发明大部分的电流AD采样点取自PWM计数的上溢点，采样计算结果最接近真实值。本发明按PWM脉宽的不同，在上溢点采样与下溢点采样之间灵活切换，避开电流毛刺较大的窄脉冲，使电流采样误差值最小。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1本发明所述的一种变频器电流采样方法的采样方式；

图2常规的PWM下溢中断采样方式。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点等更加清楚明白，以下结合具体实例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明一种变频器电流采样方法，变频器在U相和V相各使用一个霍尔传感器来测量电流，正常情况下变频器三相电流的和为0，W相电流可由公式Iw=0-Iu-Iv计算得到。变频器使用DSP的PWM模块来控制发PWM波与AD采样触发。PWM计数值下溢时，PWM模块载入UVW三相PWM占空比对应的比较值，同时触发U、V两相电流的AD采样。PWM计数值上溢时，再次触发U、V两相电流的AD采样。总共4个电流采样值被自动保存在不同的寄存器。AD采样值处理函数运行于PWM下溢中断，根据上一周期的电压调制比，以及PWM波脉宽来决定使用上溢点还是下溢点的AD采样值用于运算。

本发明根据输出电压的大小进行选择性采样：

当输出电压较小，即调制比小于0.5时，在PWM计数上溢点采样。此时PWM波占空比约为30%~50%，不会出现窄脉冲，电流采样比较准确。

当输出电压较大，如图1所示，即调制比大于0.5时，按PWM脉宽的不同，分别在PWM计数上溢点与下溢点采样。即以PWM周期(T)的一半为界，当PWM下溢点附近脉宽小于T*1/2时，在上溢点采样电流，反之则在下溢点采样电流。

以上所述仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种变频器电流采样方法，其特征在于，变频器在三相电流的U、V两相各设置有一个霍尔传感器，所述三相电流正常情况下之和为0，W相为Iw=0-Iu-Iv；所述变频器使用DSP的PWM模块来控制发PWM波与AD采样触发，步骤如下：

A.PWM计数值下溢时，PWM模块载入所述三相电流UVW，计算所述三相电流PWM占空比对应的比较值，同时触发U、V两相电流的AD采样；

B.PWM计数值上溢时，再次触发U、V两相电流的AD采样；

C.多组AD采样值被自动保存在不同的寄存器；

D.所述AD采样值处理函数运行于PWM下溢中断，根据上一周期的电压调制比，以及PWM波脉宽来决定使用上溢点还是下溢点的AD采样值用于运算。

2.根据权利要求1所述的一种变频器电流采样方法，其特征在于，所述AD采样值共4个，被自动保存在不同的寄存器。