CN115149869A - 三相电流重构方法、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三相电流重构方法、设备及计算机可读存储介质，三相电流重构方法包括：获取当前相电流采样信号，并将当前相电流采样信号转换为目标相电流有效值；根据目标相电流有效值设置目标电流稳定时间；根据目标电流稳定时间计算采样区域的目标保持时间，并根据目标保持时间配置采样区域的目标电压矢量。本发明通过相电流有效值来设置相应的电流稳定时间，使得电流稳定时间根据相电流有效值来确定，进而控制最小保持电流根据相电流有效值来确定，有效避免了最小保持时间过大或过小的情况，确保采样结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及电机控制技术领域，特别涉及一种三相电流重构方法、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
现有压缩机电流单电阻采样有移相和注入两种方式。无论移相和注入方式，都是要保证最小保持时间。最小保持时间设置过大，影响低负荷下的电流波形，最小保持时间设置过小，影响高负荷下的电流采样；具体来说，现有的PWM采样方式为7段模式，一个PWM信号周期示意图如图1所示，在采样时分别在PWM信号的②、③区分别采样一次，但是在实际采样过程中，第②区或第③区的最小保持时间设置过大的话会导致电流形变带来高频噪音若第②区或第③区的最小保持时间设置过小的话容易采到干扰信号，最终影响采样结果的准确性。
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三相电流重构方法、设备及计算机可读存储介质，能够有效解决因最小保持时间设置过大或过小而影响采样结果准确性的问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种三相电流重构方法，包括：
获取当前相电流采样信号，并将当前相电流采样信号转换为目标相电流有效值；
根据目标相电流有效值设置目标电流稳定时间；
根据目标电流稳定时间计算采样区域的目标保持时间，并根据目标保持时间配置采样区域的目标电压矢量。
一种三相电流重构设备，三相电流重构设备包括存储器、处理器及存储在存储器中并可在处理器上运行的三相电流重构程序，处理器执行上述三相电流重构程序时实现上述三相电流重构方法。
一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有三相电流重构程序，三相电流重构程序被处理器执行时实现上述的三相电流重构方法的步骤。
相较于现有技术，本发明提供了一种三相电流重构方法、设备及计算机可读存储介质，通过获取当前相电流采样信号，并将当前相电流采样信号转换为目标相电流有效值，根据目标相电流有效值设置目标电流稳定时间，根据目标电流稳定时间计算采样区域的目标保持时间，并根据目标保持时间配置采样区域的目标电压矢量；本发明通过相电流有效值来设置相应的电流稳定时间，使得电流稳定时间根据相电流有效值来确定，进而控制最小保持电流根据相电流有效值来确定，有效避免了最小保持时间过大或过小的情况，确保采样结果的准确性。
附图说明
图1为现有的PWM状态图；
图2为本发明提供的三相电流重构方法的步骤流程图；
图3为本发明提供的三相电流重构方法的第二实施例中步骤S11的流程图；
图4为本发明提供的三相电流重构方法的第二实施例中相电流有效值与电流稳定时间的对照图；
图5为本发明提供的三相电流重构方法的步骤S100的步步骤流程图；
图6为本发明提供的电机控制电路的原理图；
图7为本发明提供的PWM控制开关各个状态对应的电流对照表；
图8为本发明提供的三相电流重构方法中软件处理的步骤流程图。
具体实施方式
本发明的目的在于提供一种三相电流重构方法、设备及计算机可读存储介质，能够有效解决因最小保持时间设置过大或过小而影响采样结果准确性的问题。
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图2，本发明提供了一种三相电流重构方法，应用于三相电流重构设备，方法包括：
S100、获取当前相电流采样信号，并将当前相电流采样信号转换为目标相电流有效值；
S200、根据目标相电流有效值设置目标电流稳定时间；
S300、根据目标电流稳定时间计算采样区域的目标保持时间，并根据目标保持时间配置采样区域的目标电压矢量。
本实施例中目标保持时间包括死区时间、电流稳定时间和采样时间，也即目标保持时间为死区时间、电流稳定时间和采样时间的和，其中，死区时间和采样时间均为固定值，电流稳定时间跟随相电流有效值的变化而变化，由此控制目标保持时间为动态变化值，在相电流有效值发生变化时，那么对应的控制目标保持时间相应的变化，根据相电流有效值来设置对应的电流稳定时间，之后再根据最新的目标保持时间配置下一个PWM周期中采样区域的目标电压矢量，进而避免了目标保持时间过大或过小的情况，确保采样结果的准确性。
进一步地，获取当前相电流采样信号之前，该方法还包括：
S10、预先设置相电流有效值与电流稳定时间之间的映射关系。
本实施例中预先设置好相电流有效值与电流稳定时间的映射关系，并将该映射关系进行存储，以便于后续在进行电流采样时根据当前的相电流有效值选取与之对应的电流稳定时间；之后根据选定的电流稳定时间以及固定的采样时间和固定的死区时间计算得到目标保持时间，确保目标保持时间设置的准确性，以便于确保采样结果的准确性。
进一步地，本发明的第一实施例中，预先设置相电流有效值与电流稳定时间之间的映射关系，包括：
S11、预先建立相电流有效值和电流稳定时间的对照表。
本实施例中在建立相电流有效值与电流稳定时间的映射关系时，可以选择建立相电流有效值与电流稳定时间对照表的形式；对照表中设置有相电流有效值分区，每个相电流有效值分区对应一个电流稳定时间，相应的也对应一个目标保持时间。其中，对照表中的相电流有效值分区数量可以根据时间进行调节，不同相电流有效值分区的电流稳定时间在调试阶段可以设定，后续固定，以便于在实际电流采样过程中确定目标保持时间。
进一步地，本实施例中，根据目标相电流有效值设置目标电流稳定时间，包括：
S210、根据对照表查找与目标相电流有效值对应的目标电流稳定时间。
本实施例中在建立好相电流有效值和电流稳定时间的对照表之后，存储对照表；在实际采样电流时，获取当前的相电流采样信号，并根据当前的相电流采样信号得到当前的相电流有效值，查表确认相电流有效值在哪个相电流有效值分区，依据该相电流有效值分区来选取与之对应的电流稳定时间；选取了电流稳定时间之后计算得到目标保持时间，进而实现了根据当前的相电流有效值来选取目标保持时间。
进一步地，请参阅图3，本发明的第二实施例中，预先设置相电流有效值与电流稳定时间之间的映射关系，包括：
S11、预先设置相电流有效值与电流稳定时间的线性关系，使得电流稳定时间＝K*相电流有效值，K为比例增益系数；
S12、预先设置电流稳定时间的最大值和最小值。
本发明的第二实施例中相电流有效值(本实施例为Irms)与电流稳定时间(本实施例为Ttsd)的映射关系也可以通过构建线性关系来实现，如图4所示，也就是用一条公式将相电流有效值与电流稳定时间关联起来，也即电流稳定时间＝K*相电流有效值，其中，K为比例增益系数；之后选取K值的大小范围来设置电流稳定时间的最大值(本实施例为Ttsdmax)和电流稳定时间的最小值(本实施例为Ttsdmin)，以便于后续根据当前的相电流有效值确定最小值保持时间。
进一步地，本实施例中根据目标相电流有效值设置目标电流稳定时间，包括：
S210、根据目标相电流有效值和线性关系计算得到目标电流稳定时间。
本实施例中在实际采样电流时，获取当前的相电流采样信号，并根据当前的相电流采样信号得到当前的相电流有效值，结合预先设置的线性关系，反推出与该相电流有效值对应的电流稳定时间，进而实现了根据当前的相电流有效值来选取目标保持时间。
进一步地，根据目标电流稳定时间计算采样区域的目标保持时间之前，方法还包括：
S20、获取下一个PWM周期的周期目标电压矢量。
本实施例中在获取了当前的相电流有效值之后，根据当前的相电流有效值查表或者计算出电流稳定时间，之后计算出下一个PWM周期的周期目标电压矢量；具体来说，请继续参阅图1，每个PWM周期分为了7个区域，每个PWM周期的周期目标电压矢量为在这个七个区域施加在电机上的电压矢量之和，例如记七个区域施加在电机上的电压矢量分别为Vt1-Vt7，那么周期目标电压矢量(本实施例中记为Vo)则为Vt1至Vt7的电压矢量之和，通过获取周期目标电压矢量以便于后续根据目标保持时间配置PMW周期各个区域的目标电压矢量。
进一步地，请参阅图5，将当前相电流采样信号转换为目标相电流有效值，包括：
S110、根据当前相电流采样信号查找上一个PWM周期的开关状态电流对照表得到相应的相电流采样值；
S120、对相应的相电流采样值进行积分处理后，得到目标相电流有效值。
本实施例中三相电流重构方法是基于现有的电机控制电路上，如图6所示，电机控制电路包括PWM控制开关Q1-Q6、采样电阻R1、采样模块和电机；通过PWM信号控制开关的状态进而控制电机的状态，相应的在每个开关状态下流经采样电阻R1的电流对应不同的相电流组合；其中，开关Q1与Q4是互补状态，Q2和Q5是互补状态，Q3和Q6是互补状态，六个开关构成三个半桥，如图7所示，这六个开关器件组合起来共有8种安全的开关状态。其中，000和111(这里表示三个下桥臂的开关状态)这两种开关状态在电机驱动中都不会产生有效的电流，因此成为零矢量，其他6种开关状态分别是六个有效矢量，V0至V7分别对应8种开关状态下的电压矢量；那么本发明在获得了当前的相电流采样信号之后根据当前的相电流采样信号确定PWM控制开关的状态，因此根据PWM控制开关的状态来查找得到相应的相电流采样值，之后对该相电流采样值进行积分后，获得相电流有效值，以便于后续得到相应的目标保持时间。
为更好的理解本发明，以下结合图8，举具体应用实施例对本发明提供的三相电流重构方法的软件处理过程进行详细说明，即三相电流重构方法的软件处理的步骤如下：
S1、获取相电流采样信号，将相电流采样信号转换为相电流采样值；
S2、对相电流采样值进行积分得到相电流有效值；
S3、计算得到下一PWM周期的周期目标电压矢量；
S4、查表或计算得到电流稳定时间；
S5、根据公式计算得到目标保持时间；
S6、重新配置PWM周期的电压矢量和采样点。
本实施例中进行电流采样之后，获取当前的相电流采样信号，根据相电流采样信号查表得到相电流采样值，对该电流采样值进行积分处理之后得到相电流有效值，之后计算下一PWM周期的周期目标电压矢量，计算完成之后根据相电流有效值查表或计算得到电流稳定时间，之后在根据电流稳定时间计算出目标保持时间，因在PMM的每个区向电机施加的电压矢量的大小与时间有关，在该区域向电机施加的电压矢量越大那么对应该区域时间越长，因此可以根据目标保持时间设置采样区域的目标电压矢量。本实施例是在第②区和第③区各采样一次，那么根据第②区和第③区的目标保持时间来设置第②区和第③区的目标电压矢量，设置完成之后根据在一个周期内的周期目标电压矢量不变，再设置第⑤区和第⑥区的目标电压矢量，由此完成对PWM周期中各个区域的电压矢量的重新配置，并对应更新采样寄存器的值，设置新的采样点，确保采样区域的目标保持时间不会过小也不会过大，进而确保了采样结果的准确性。
本发明还提供了一种三相电流重构设备，三相电流重构设备包括存储器、处理器及存储在存储器中并可在处理器上运行的三相电流重构程序，处理器执行三相电流重构程序时实现上述的三相电流重构方法，由于上文对该三相电流重构方法进行了详细说明，在此不再赘述。
进一步地，本发明还提供了一种存储介质，存储介质上存储有三相电流重构程序，三相电流重构程序被处理器执行上述的三相电流重构设备的步骤。由于上文已对单电阻的三相电流重构方法进行了详细描述，此处不作详述，具体请参阅上述方法对应的实施例。
综上，本发明提供的一种三相电流重构方法、设备及计算机可读存储介质，其中，三相电流重构方法通过获取当前的相电流采样信号，并将当前的相电流采样信号转换为相电流有效值，根据相电流有效值设置电流稳定时间，根据电流稳定时间计算出采样区域的目标保持时间，并根据目标保持时间配置采样区域的目标电压矢量；本发明通过相电流有效值来设置相应的电流稳定时间，使得电流稳定时间根据相电流有效值来确定，进而控制最小保持电流根据相电流有效值来确定，有效避免了目标保持时间过大或过小的情况，确保采样结果的准确性。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种三相电流重构方法，其特征在于，包括：
获取当前相电流采样信号，并将所述当前相电流采样信号转换为目标相电流有效值；
根据所述目标相电流有效值设置目标电流稳定时间；
根据所述目标电流稳定时间计算采样区域的目标保持时间，并根据所述目标保持时间配置所述采样区域的目标电压矢量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取当前相电流采样信号之前，所述方法还包括：
预先设置相电流有效值与电流稳定时间之间的映射关系。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预先设置相电流有效值与电流稳定时间之间的映射关系，包括：
预先建立相电流有效值和电流稳定时间的对照表。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预先设置相电流有效值与电流稳定时间之间的映射关系，包括：
预先设置相电流有效值与电流稳定时间的线性关系，使得所述电流稳定时间＝K*所述相电流有效值，K为比例增益系数；
预先设置所述电流稳定时间的最大值和最小值。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标相电流有效值设置目标电流稳定时间，包括：
根据所述对照表查找与所述目标相电流有效值对应的目标电流稳定时间。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标相电流有效值设置目标电流稳定时间，包括：
根据所述目标相电流有效值和所述线性关系计算得到目标电流稳定时间。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标电流稳定时间计算采样区域的目标保持时间之前，所述方法还包括：
获取下一个PWM周期的周期目标电压矢量。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述当前相电流采样信号转换为目标相电流有效值，包括：
根据所述当前相电流采样信号查找上一个PWM周期的开关状态电流对照表得到相应的相电流采样值；
对所述相应的相电流采样值进行积分处理，得到目标相电流有效值。
9.一种三相电流重构设备，其特征在于，所述三相电流重构设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的三相电流重构程序，所述处理器执行所述三相电流重构程序时实现如权利要求1-8任一项所述的三相电流重构方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有三相电流重构程序，所述三相电流重构程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的三相电流重构方法的步骤。
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