CN116436368A - 三相电机的扭矩计算方法及装置 - Google Patents

三相电机的扭矩计算方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116436368A
CN116436368A CN202310478654.4A CN202310478654A CN116436368A CN 116436368 A CN116436368 A CN 116436368A CN 202310478654 A CN202310478654 A CN 202310478654A CN 116436368 A CN116436368 A CN 116436368A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
phase motor
preset time
sampling
equivalent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310478654.4A
Other languages
English (en)
Inventor
肖洋
余江
周东东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jinmai Electronic Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Jinmai Electronic Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jinmai Electronic Technology Co ltd filed Critical Shanghai Jinmai Electronic Technology Co ltd
Priority to CN202310478654.4A priority Critical patent/CN116436368A/zh
Publication of CN116436368A publication Critical patent/CN116436368A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/14—Estimation or adaptation of motor parameters, e.g. rotor time constant, flux, speed, current or voltage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种三相电机的扭矩计算方法及装置，包括在预设时间内采样三相电机对应的功率开关器件的脉冲宽度调制信号以获取采样信号；计算采样信号在预设时间内的占空比，并获取采样信号在预设时间中间点时三相电机对应的相电流；根据采样信号在预设时间内的占空比、三相电机的直流母线电压以及第一预设公式计算预设时间内三相电机的等效三相电压；根据三相电机的转速、采样信号在预设时间中间点时三相电机对应的相电流、等效三相电压以及第二预设公式计算三相电机在预设时间内的等效扭矩。本发明实施例的技术方案通过采样三相电机的各项参数，根据预设公式计算三相电机在预设时间内的等效扭矩。提高了扭矩计算的鲁棒性和准确性。

Description

三相电机的扭矩计算方法及装置
技术领域
本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种三相电机的扭矩计算方法及装置。
背景技术
电机是电动汽车电能转换为机械能的核心器件，估计并监控电机扭矩是保障电动汽车动力安全输出的有效手段。传统PWM(Pulse width modulation，脉冲宽度调制)占空比重构相电压的方式中，通常采用上升沿或下降沿确定采样周期获取占空比，若没有上升沿或下降沿变化，则无法获取占空比，进而无法进行相电压的重构计算，影响扭矩估算性能。且PWM占空比采样的频率需要与电机PWM控制频率实现同频变化，导致占空比采样频率变低，相电压重构次数减少，扭矩计算的准确性和鲁棒性降低。
发明内容
本发明提供了一种三相电机的扭矩计算方法及装置，以解决传统扭矩计算方式需要依靠上升沿或下降沿确定采样周期和采样频率需要与电机同频变化的问题。
根据本发明的一方面，提供了一种三相电机的扭矩计算方法，包括：
在预设时间内采样所述三相电机对应的功率开关器件的脉冲宽度调制信号以获取采样信号；
计算所述采样信号在所述预设时间内的占空比，并获取所述采样信号在所述预设时间中间点时三相电机对应的相电流；
根据所述采样信号在所述预设时间内的占空比、所述三相电机的直流母线电压以及第一预设公式计算所述预设时间内所述三相电机的等效三相电压；
根据所述三相电机的转速、所述采样信号在所述预设时间中间点时所述三相电机对应的相电流、所述等效三相电压以及第二预设公式计算所述三相电机在所述预设时间内的等效扭矩。
可选的，根据所述三相电机的转速、所述采样信号在所述预设时间中间点时三相电机的三相电流、所述等效三相电压以及第二预设公式计算所述三相电机在所述预设时间内的等效扭矩之后还包括：
分别计算多个预设时间内对应的电机的等效扭矩以获取多个等效扭矩，计算所述多个等效扭矩的平均值以获取平均扭矩，以所述平均扭矩作为所述三相电机的扭矩。
可选的，多个预设时间在时序上相接。
可选的，任意两个预设时间对应的时间差相同。
可选的，预设时间小于或等于所述功率开关器件的脉冲宽度调制信号的周期时间。
可选的，计算所述采样信号在所述预设时间内的占空比包括：
获取所述采样信号在所述预设时间起始时刻的电平、所述预设时间结束时刻的电平以及所述采样信号在所述预设时间内电平跳变的时刻，并根据所述采样信号起始时刻的电平、结束时刻的电平以及所述采样信号电平跳变的时刻计算所述采样信号在所述预设时间内的占空比。
可选的，第一预设公式为：
Figure BDA0004206418640000021
其中，Vphase_U为所述三相电机的等效三相电压中第一相的电压，Vphase_V为所述三相电机的等效三相电压中第二相的电压，Vphase_W为所述三相电机的等效三相电压中第三相的电压；Udc为所述三相电机的直流母线电压；DU_H为采样所述三相电机对应的第一相高边功率开关器件的脉冲宽度调制信号获取的采样信号在所述预设时间内的占空比，DU_L为采样所述三相电机对应的第一相低边功率开关器件的脉冲宽度调制信号获取的采样信号在所述预设时间内的占空比；DV_H为采样所述三相电机对应的第二相高边功率开关器件的脉冲宽度调制信号获取的采样信号在所述预设时间内的占空比，DV_L为采样所述三相电机对应的第二相低边功率开关器件的脉冲宽度调制信号获取的采样信号在所述预设时间内的占空比；DW_H为采样所述三相电机对应的第三相高边功率开关器件的脉冲宽度调制信号获取的采样信号在所述预设时间内的占空比，DW_L为采样所述三相电机对应的第三相低边功率开关器件的脉冲宽度调制信号获取的采样信号在所述预设时间内的占空比。
可选的，第二预设公式为：
Figure BDA0004206418640000031
其中，Ttoraue为所述三相电机在所述预设时间内的等效扭矩；P为所述预设时间内三相电机输出的电磁功率，ω为所述三相电机机械角速度，nrpm为所述三相电机的机械转速，η为所述三相电机的效率，IU为所述三相电机第一相的相电流，IV为所述三相电机第二相的相电流，IW为所述三相电机第三相的相电流。
根据本发明的另一方面，提供了一种三相电机的扭矩计算装置，包括：
采样模块，配置为在预设时间内采样所述三相电机对应的功率开关器件的脉冲宽度调制信号以获取采样信号；
第一计算模块，配置为计算所述采样信号在所述预设时间内的占空比，并获取所述采样信号在所述预设时间中间点时三相电机对应的相电流；
第二计算模块，配置为根据所述采样信号在所述预设时间内的占空比、所述三相电机的直流母线电压以及第一预设公式计算所述预设时间内所述三相电机的等效三相电压；
第三计算模块，配置为根据所述三相电机的转速、所述采样信号在所述预设时间中间点时所述三相电机对应的相电流、所述等效三相电压以及第二预设公式计算所述三相电机在所述预设时间内的等效扭矩。
可选的，三相电机的扭矩计算装置还包括：
第四计算模块，配置为在所述根据所述三相电机的转速、所述采样信号在所述预设时间中间点时三相电机的三相电流、所述等效三相电压以及第二预设公式计算所述三相电机在所述预设时间内的等效扭矩之后，分别计算多个预设时间内对应的电机的等效扭矩以获取多个等效扭矩，计算所述多个等效扭矩的平均值以获取平均扭矩，以所述平均扭矩作为所述三相电机的扭矩。
本发明实施例的技术方案，通过在预设时间内采样所述三相电机对应的功率开关器件的脉冲宽度调制信号以获取采样信号并获取采样信号在所述预设时间中间点时三相电机对应的相电流。计算采样信号在所述预设时间内的占空比，根据采样信号的占空比和三相电机的直流母线电压，通过第一预设公式计算预设时间内三相电机的等效三相电压，再根据三相电机的转速、采样信号在所述预设时间中间点时三相电机对应的相电流和等效三相电压，通过第二预设公式计算三相电机在预设时间内的等效扭矩。实现了计算占空比不需要通过上升沿或下降沿确定采样周期，获取占空比，进而计算扭矩，且设置预设时间的频率不需要与电机同频变化，提高了扭矩计算的鲁棒性和准确性。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种三相电机的扭矩计算方法流程图；
图2是本发明实施例提供的另一种三相电机的扭矩计算方法流程图；
图3是本发明实施例提供的一种预设时间采样示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种预设时间采样示意图；
图5是本发明实施例提供的又一种预设时间采样示意图；
图6是本发明实施例提供的又一种预设时间采样示意图；
图7是本发明实施例提供的又一种预设时间采样示意图；
图8是本发明实施例提供的又一种预设时间采样示意图；
图9是本发明实施例提供的一种三相电机的扭矩计算装置结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1是本发明实施例提供的一种三相电机的扭矩计算方法流程图。参见图1，本发明实施例提供的三相电机的扭矩计算方法包括：
S101、在预设时间内采样所述三相电机对应的功率开关器件的脉冲宽度调制信号以获取采样信号。
具体的，预设时间是用于采样三相电机对应的功率开关器件的脉冲宽度调制信号的时间段。三相电机的六路开关功率器件都需要进行采样，通过在预设时间内使用固定频率采样脉冲宽度调制信号的有效高电平或有效低电平的方式获取采样信号。
S102、计算所述采样信号在所述预设时间内的的占空比，并获取所述采样信号在所述预设时间中间点时三相电机对应的相电流。
具体的，根据采样信号可以计算在预设时间内的占空比，同时基于预设时间可以获取采样信号在预设时间中间点时三相电机对应的相电流。
S103、根据所述采样信号在所述预设时间内的占空比、所述三相电机的直流母线电压以及第一预设公式计算所述预设时间内所述三相电机的等效三相电压。
具体的，计算出三相电机的六路开关功率器件在预设时间内的占空比后，获取三相电机的直流母线电压，并通过第一预设公式可以对三相电机的等效三相电压进行计算。
S104、根据所述三相电机的转速、所述采样信号在所述预设时间中间点时所述三相电机对应的相电流、所述等效三相电压以及第二预设公式计算所述三相电机在所述预设时间内的等效扭矩。
具体的，根据三相电机的转速、采样信号在预设时间中间点时所述三相电机对应的相电流和计算得出的等效三相电压，通过第二预设公式可以计算出三相电机在预设时间内的等效扭矩。
本实施例提供的三相电机的扭矩计算方法，采样预设时间内的三相电机对应的功率开关器件的脉冲宽度调制信号作为采样信号，并根据采样信号计算在预设时间内的占空比，并获取采样信号在预设时间中间点时三相电机对应的相电流。根据采样信号在预设时间内的占空比和三相电机的直流母线电压，通过第一预设公式计算预设时间内的三相电机的等效三相电压。并根据三相电机的转速、采样信号在预设时间中间点时三相电机对应的相电流和等效三相电压通过第二预设公式计算三相电机在预设时间内的等效扭矩。本发明实施例提供的三相电机的扭矩计算方法通过设置预设时间，采样预设时间内的功率开关器件的脉冲宽度调制信号计算占空比，并获取其他参数进而计算三相电机在预设时间内的等效扭矩。实现了计算占空比不需要通过上升沿或下降沿确定采样周期，获取占空比，进而计算扭矩，且设置预设时间的频率不需要与电机同频变化，提高了扭矩计算的鲁棒性和准确性。
可选的，图2是本发明实施例提供的另一种三相电机的扭矩计算方法流程图。在上述实施例的基础上，参见图2，本实施例提供的三相电机的扭矩计算方法包括：
S101、在预设时间内采样所述三相电机对应的功率开关器件的脉冲宽度调制信号以获取采样信号。
S102、计算所述采样信号在所述预设时间内的占空比，并获取所述采样信号在所述预设时间中间点时三相电机对应的相电流。
S103、根据所述采样信号在所述预设时间内的占空比、所述三相电机的直流母线电压以及第一预设公式计算所述预设时间内所述三相电机的等效三相电压。
S104、根据所述三相电机的转速、所述采样信号在所述预设时间中间点时所述三相电机对应的相电流、所述等效三相电压以及第二预设公式计算所述三相电机在所述预设时间内的等效扭矩。
S201、分别计算多个预设时间内对应的电机的等效扭矩以获取多个等效扭矩，计算所述多个等效扭矩的平均值以获取平均扭矩，以所述平均扭矩作为所述三相电机的扭矩。
具体的，可以设置多个预设时间，对每个预设时间内的三相电机对应的功率开关器件的脉冲宽度调制信号进行采样。计算每个预设时间内的等效扭矩并计算所有等效扭矩的平均值以获取平均扭矩。以平均扭矩作为三相电机的扭矩计算的结果可以进一步提高计算结果的精确度。
可选的，多个预设时间在时序上相接。
具体的，每个预设时间结束的时刻即为下个预设时间开始的时刻，多个预设时间在时序上相互连接。
可选的，任意两个预设时间对应的时间差相同。
具体的，每个预设时间的时长相同，任意两个预设时间对应的时间差相同，即预设时间的周期固定。
可选的，预设时间小于或等于功率开关器件的脉冲宽度调制信号的周期。
具体的，若预设时间大于功率开关器件的脉冲宽度调制信号的周期，则预设时间内采样信号中有效高电平或有效低电平的数量会增加，则会对扭矩计算的准确性造成影响。将预设时间设置为小于或等于功率开关器件的脉冲宽度调制信号的周期可以保证扭矩计算的准确性。
可选的，计算采样信号在预设时间内的占空比包括：获取采样信号在预设时间起始时刻的电平、预设时间结束时刻的电平以及采样信号在预设时间内电平跳变的时刻，并根据采样信号起始时刻的电平、结束时刻的电平以及采样信号电平跳变的时刻计算采样信号在预设时间内的占空比。
具体的，计算采样信号在预设时间内的占空比共分为六种情况，图3是本发明实施例提供的一种预设时间采样示意图。在上述实施例的基础上，参见图3，当预设时间内起始时刻为低电平，结束时刻为高电平，只有上升沿，即从低电平转变为高电平的时候，基于公式(1)计算占空比。
Figure BDA0004206418640000091
其中，D为采样信号的占空比，thigh为预设时间内的高电平时间，tlow为预设时间内的低电平时间，t1为预设时间的起始时刻，t3为第一次电平跳变时刻，t2为预设时间的结束时刻，T为预设时间。
图4是本发明实施例提供的另一种预设时间采样示意图。在上述实施例的基础上，参见图4，当预设时间内起始时刻为高电平，结束时刻为低电平，只有下降沿，即从高电平转变为低电平的时候，基于公式(2)计算占空比。
Figure BDA0004206418640000092
其中，t3为第一次电平跳变时刻。
图5是本发明实施例提供的又一种预设时间采样示意图。在上述实施例的基础上，参见图5，当预设时间内起始时刻为高电平，结束时刻为高电平，先有下降沿再有上升沿，即从高电平转变为低电平再转变为高电平的时候，基于公式(3)计算占空比。
Figure BDA0004206418640000093
其中，t3为第一次电平跳变时刻，t4为第二次电平跳变时刻。
图6是本发明实施例提供的又一种预设时间采样示意图。在上述实施例的基础上，参见图6，当预设时间内起始时刻为低电平，结束时刻低高电平，先有上升沿再有下降沿，即从低电平转变为高电平再转变为低电平的时候，基于公式(4)计算占空比。
Figure BDA0004206418640000094
其中，t2为第一次电平跳变时刻，t3为第二次电平跳变时刻。
图7是本发明实施例提供的又一种预设时间采样示意图。在上述实施例的基础上，参见图7，当预设时间内无边沿变化且为低电平时，D＝0％。
图8是本发明实施例提供的又一种预设时间采样示意图。在上述实施例的基础上，参见图8，当预设时间内无边沿变化且为高电平时，D＝100％。
通过上述六种情况确定预设时间内的占空比，无论预设时间内是否有上升沿或下降沿，都可以确定占空比，且预设时间不需要与脉冲宽度调制信号的周期相同。
可选的，第一预设公式为：
Figure BDA0004206418640000101
其中，Vphase_U为所述三相电机的等效三相电压中第一相的电压，Vphase_V为所述三相电机的等效三相电压中第二相的电压，Vphase_W为所述三相电机的等效三相电压中第三相的电压；Udc为所述三相电机的直流母线电压；DU_H为采样所述三相电机对应的第一相高边功率开关器件的脉冲宽度调制信号获取的采样信号在预设时间内的占空比，DU_L为采样所述三相电机对应的第一相低边功率开关器件的脉冲宽度调制信号获取的采样信号在预设时间内的占空比；DV_H为采样所述三相电机对应的第二相高边功率开关器件的脉冲宽度调制信号获取的采样信号在预设时间内的占空比，DV_L为采样所述三相电机对应的第二相低边功率开关器件的脉冲宽度调制信号获取的采样信号在预设时间内的占空比；DW_H为采样所述三相电机对应的第三相高边功率开关器件的脉冲宽度调制信号获取的采样信号在预设时间内的占空比，DW_L为采样所述三相电机对应的第三相低边功率开关器件的脉冲宽度调制信号获取的采样信号在预设时间内的占空比。
具体的，第一预设公式用于计算三相电机的等效三相电压，通过获取三相电机的直流母线电压和根据采样信号计算出的功率开关器件的脉冲宽度调制信号在预设时间内的占空比，可以分别计算出三相电机的等效三相电压。功率开关器件可以是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、SCR(Silicon ControlledRectifier，可控硅)或MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化层半导体场效晶体管)等器件。
可选的，第二预设公式为：
Figure BDA0004206418640000111
其中，Ttoraue为所述三相电机在所述预设时间内的等效扭矩；P为所述预设时间内三相电机输出的电磁功率，ω为所述三相电机机械角速度，nrpm为所述三相电机的机械转速，η为所述三相电机的效率，IU为所述三相电机第一相的相电流，IV为所述三相电机第二相的相电流，1W为所述三相电机第三相的相电流。
可选的，三相电机的等效扭矩可以根据三相电机的转速、采样信号在预设时间中间点时所述三相电机对应的相电流和三相电机的等效三相电压通过第二预设公式计算。公式(6)可以理解为三相电机第一相的相电流与三相电机的等效三相电压中第一相的电压的乘积、三相电机第二相的相电流与三相电机的等效三相电压中第二相的电压的乘积和三相电机第三相的相电流与三相电机的等效三相电压中第三相的电压的乘积的和乘30除以三相电机的机械转速与π的乘积再乘三相电机的效率可以得到三相电机在所述预设时间内的等效扭矩。基于固定周期采样预设时间内的脉冲宽度调制信号计算占空比，不受电机频率变化的影响，可以满足电机监控层扭矩计算与电机功能层扭矩控制保持独立性的功能安全要求，提高了电机扭矩估计的鲁棒性和安全性。
可选的，图9是本发明实施例提供的一种三相电机的扭矩计算装置结构示意图。在上述实施例的基础上，参见图3，本发明实施例提供的三相电机的扭矩计算装置10包括：
采样模块11，配置为在预设时间内采样所述三相电机100对应的功率开关器件的脉冲宽度调制信号以获取采样信号；
第一计算模块12，配置为计算所述采样信号在所述预设时间内的占空比，并获取所述采样信号在所述预设时间中间点时三相电机100对应的相电流；
第二计算模块13，配置为根据所述采样信号在所述预设时间内的占空比、所述三相电机100的直流母线电压以及第一预设公式计算所述预设时间内所述三相电机100的等效三相电压；
第三计算模块14，配置为根据所述三相电机100的转速、所述采样信号在所述预设时间中间点时所述三相电机100对应的相电流、所述等效三相电压以及第二预设公式计算所述三相电机100在所述预设时间内的等效扭矩。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图3，三相电机的扭矩计算装置10还包括：
第四计算模块15，配置为在所述根据所述三相电机100的转速、所述采样信号在所述预设时间中间点时三相电机100的三相电流、所述等效三相电压以及第二预设公式计算所述三相电机100在所述预设时间内的等效扭矩之后，分别计算多个预设时间内对应的电机的等效扭矩以获取多个等效扭矩，计算所述多个等效扭矩的平均值以获取平均扭矩，以所述平均扭矩作为所述三相电机100的扭矩。
本发明实施例提供的三相电机的扭矩计算装置包括采样模块、第一计算模块、第二计算模块、第三计算模块和第四计算模块。需要进行扭矩计算时，采样模块设置预设时间，并在预设时间内采样三相电机对应的功率开关器件的脉冲宽度调制信号，且采样连续进行多次。第一计算模块根据采样信号计算占空比并获取采样信号在预设时间中间点时三相电机对应的相电流。第二计算模块根据采样信号在预设时间内的占空比和三相电机的直流母线电压通过第一预设公式计算预设时间内三相电机的等效三相电压。第三计算模块根据三相电机的转速、采样信号在预设时间中间点时三相电机对应的相电流和等效三相电压通过第二预设公式计算三相电机在预设时间内的等效扭矩。第四计算模块分别计算多个预设时间内对应的电机的等效扭矩以获取多个等效扭矩，并根据多个等效扭矩计算等效扭矩的平均值以获取平均扭矩。将平均扭矩作为三相电机的扭矩的计算结果。实现了计算占空比不需要通过上升沿或下降沿确定采样周期，获取占空比，进而计算扭矩，且设置预设时间的频率不需要与电机同频变化，提高了扭矩计算的鲁棒性，以平均扭矩作为最后的计算结果，进一步提高了计算的准确性。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三相电机的扭矩计算方法，其特征在于，所述扭矩计算方法包括：
在预设时间内采样所述三相电机对应的功率开关器件的脉冲宽度调制信号以获取采样信号；
计算所述采样信号在所述预设时间内的占空比，并获取所述采样信号在所述预设时间中间点时三相电机对应的相电流；
根据所述采样信号在所述预设时间内的占空比、所述三相电机的直流母线电压以及第一预设公式计算所述预设时间内所述三相电机的等效三相电压；
根据所述三相电机的转速、所述采样信号在所述预设时间中间点时所述三相电机对应的相电流、所述等效三相电压以及第二预设公式计算所述三相电机在所述预设时间内的等效扭矩。
2.根据权利要求1所述的三相电机的扭矩计算方法，其特征在于，所述根据所述三相电机的转速、所述采样信号在所述预设时间中间点时三相电机的三相电流、所述等效三相电压以及第二预设公式计算所述三相电机在所述预设时间内的等效扭矩之后还包括：
分别计算多个预设时间内对应的电机的等效扭矩以获取多个等效扭矩，计算所述多个等效扭矩的平均值以获取平均扭矩，以所述平均扭矩作为所述三相电机的扭矩。
3.根据权利要求2所述的三相电机的扭矩计算方法，其特征在于，所述多个预设时间在时序上相接。
4.根据权利要求2所述的三相电机的扭矩计算方法，其特征在于，任意两个预设时间对应的时间差相同。
5.根据权利要求1所述的三相电机的扭矩计算方法，其特征在于，所述预设时间小于或等于所述功率开关器件的脉冲宽度调制信号的周期时间。
6.根据权利要求1所述的三相电机的扭矩计算方法，其特征在于，所述计算所述采样信号在所述预设时间内的占空比包括：
获取所述采样信号在所述预设时间起始时刻的电平、所述预设时间结束时刻的电平以及所述采样信号在所述预设时间内电平跳变的时刻，并根据所述采样信号起始时刻的电平、结束时刻的电平以及所述采样信号电平跳变的时刻计算所述采样信号在所述预设时间内的占空比。
7.根据权利要求1所述的三相电机的扭矩计算方法，其特征在于，所述第一预设公式为：
Figure FDA0004206418630000021
其中，Vphase_U为所述三相电机的等效三相电压中第一相的电压，Vphase_为所述三相电机的等效三相电压中第二相的电压，Vphase_W为所述三相电机的等效三相电压中第三相的电压；Udc为所述三相电机的直流母线电压；DUH为采样所述三相电机对应的第一相高边功率开关器件的脉冲宽度调制信号获取的采样信号在所述预设时间内的占空比，DUL为采样所述三相电机对应的第一相低边功率开关器件的脉冲宽度调制信号获取的采样信号在所述预设时间内的占空比；DVH为采样所述三相电机对应的第二相高边功率开关器件的脉冲宽度调制信号获取的采样信号在所述预设时间内的占空比，DVL为采样所述三相电机对应的第二相低边功率开关器件的脉冲宽度调制信号获取的采样信号在所述预设时间内的占空比；DWH为采样所述三相电机对应的第三相高边功率开关器件的脉冲宽度调制信号获取的采样信号在所述预设时间内的占空比，DWL为采样所述三相电机对应的第三相低边功率开关器件的脉冲宽度调制信号获取的采样信号在所述预设时间内的占空比。
8.根据权利要求7所述的三相电机的扭矩计算方法，其特征在于，所述第二预设公式为：
Figure FDA0004206418630000031
其中，Ttorque为所述三相电机在所述预设时间内的等效扭矩；P为所述预设时间内三相电机输出的电磁功率，ω为所述三相电机机械角速度，nrpm为所述三相电机的机械转速，η为所述三相电机的效率，IU为所述三相电机第一相的相电流，IV为所述三相电机第二相的相电流，IW为所述三相电机第三相的相电流。
9.一种三相电机的扭矩计算装置，其特征在于，包括：
采样模块，配置为在预设时间内采样所述三相电机对应的功率开关器件的脉冲宽度调制信号以获取采样信号；
第一计算模块，配置为计算所述采样信号在所述预设时间内的占空比，并获取所述采样信号在所述预设时间中间点时三相电机对应的相电流；
第二计算模块，配置为根据所述采样信号在所述预设时间内的占空比、所述三相电机的直流母线电压以及第一预设公式计算所述预设时间内所述三相电机的等效三相电压；
第三计算模块，配置为根据所述三相电机的转速、所述采样信号在所述预设时间中间点时所述三相电机对应的相电流、所述等效三相电压以及第二预设公式计算所述三相电机在所述预设时间内的等效扭矩。
10.根据权利要求9所述的三相电机的扭矩计算装置，其特征在于，所述三相电机的扭矩计算装置还包括：
第四计算模块，配置为根据所述三相电机的转速、所述采样信号在预设时间中间点时三相电机的三相电流、所述等效三相电压以及第二预设公式计算所述三相电机在所述预设时间内的等效扭矩之后，分别计算多个预设时间内对应的电机的等效扭矩以获取多个等效扭矩，计算所述多个等效扭矩的平均值以获取平均扭矩，以所述平均扭矩作为所述三相电机的扭矩。
CN202310478654.4A 2023-04-28 2023-04-28 三相电机的扭矩计算方法及装置 Pending CN116436368A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310478654.4A CN116436368A (zh) 2023-04-28 2023-04-28 三相电机的扭矩计算方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310478654.4A CN116436368A (zh) 2023-04-28 2023-04-28 三相电机的扭矩计算方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116436368A true CN116436368A (zh) 2023-07-14

Family

ID=87089003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310478654.4A Pending CN116436368A (zh) 2023-04-28 2023-04-28 三相电机的扭矩计算方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116436368A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2232696B1 (en) Control of electrical machines
US7049771B2 (en) Multi-phase carrier signal generator and multi-phase carrier signal generation method
CN103151976B (zh) 用于多相旋转电机的控制系统
EP2486647B1 (en) Variable pulse width modulation for reduced zero-crossing granularity in sensorless brushless direct current motors
CN102420565B (zh) 电机控制装置
US20080272732A1 (en) Method and system for motor control with delay compensation
JPH10155278A (ja) インバータ制御方法および装置
EP3082249B1 (en) Motor control device and motor control method
JP2003164159A (ja) 三相インバータの電流検出装置
KR102070983B1 (ko) 집적 회로
EP1284044A1 (en) Controlling a brushless dc motor
CN101483403A (zh) 用于多相旋转电机的控制系统
EP2596577A2 (de) Verfahren und vorrichtung zum ansteuern einer mehrphasigen elektronisch kommutierten elektrischen maschine sowie ein motorsystem
CN102012454B (zh) 永磁直流无刷无霍尔电机反电动势的过零检测方法及装置
CN106787997B (zh) 一种电励磁双凸极电机转子精确位置估计方法
CN103684143A (zh) 一种基于换相点电流响应的电励磁双凸极电机起动加速无位置传感器方法
US20140152218A1 (en) Control device and method for determining the rotor angle of a synchronous machine
CN116436368A (zh) 三相电机的扭矩计算方法及装置
CN108075691A (zh) 控制多相无刷直流电机的控制器和方法及自动同步系统
CN110247588B (zh) 一种霍尔电机的单脉冲控制方法及系统
US8552671B2 (en) Sensorless motor control using the rate of change of the inductive rise time
CN1238592A (zh) 电动机供电电路装置
CN110718995B (zh) 一种多相开关磁阻电机电流检测方法及检测系统
CN114629386A (zh) 电动机驱动器装置
Dimri et al. Design and Simulation of Sensorless Control Algorithms of Brushless DC Motor: A Review

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination