[發(fā)明專(zhuān)利]一種無(wú)位置傳感器控制的電流誤差系統(tǒng)及在線校正方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010091471.3
• 申請(qǐng)日: 2020-02-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111211723B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯家棟;胡義華;王潔;倪鍇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02P21/14
• 分類(lèi)號(hào): H02P21/14;H02P23/14
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專(zhuān)利中心 61204
• 代理人: 金鳳

本發(fā)明提供了一種無(wú)位置傳感器控制的電流誤差系統(tǒng)及在線校正方法，在三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中，逆變器由直流母線電壓供電，將逆變器三相橋臂中點(diǎn)分別與電機(jī)三相繞組相連，將電機(jī)三相繞組正向穿過(guò)三相電流傳感器信號(hào)采集口，將逆變器B、C兩相橋臂下支路輸入線纜正向穿過(guò)A相電流傳感器信號(hào)采集口，將逆變器A、C兩相橋臂下支路輸入線纜正向穿過(guò)B相電流傳感器信號(hào)采集口，將逆變器A、B兩相橋臂下支路輸入線纜正向穿過(guò)C相電流傳感器信號(hào)采集口，估算出電流傳感器的偏置誤差和增益誤差。本發(fā)明適用于沒(méi)有安裝位置傳感器的三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，無(wú)需改變系統(tǒng)正常運(yùn)行控制策略，對(duì)于微處理器產(chǎn)生的計(jì)算負(fù)擔(dān)小，需要信號(hào)采樣點(diǎn)少，估計(jì)速度快。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制領(lǐng)域，尤其是一種電流誤差系統(tǒng)及在線校正方法。

背景技術(shù)

三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通常由逆變器、微處理器、三相電流傳感器、位置傳感器、相關(guān)線纜、相關(guān)電路等組成，其中三相電流傳感器為系統(tǒng)提供電機(jī)三相繞組電流反饋信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)閉環(huán)控制。因此，系統(tǒng)控制性能的優(yōu)劣很大程度上取決于電流反饋信號(hào)還原真實(shí)信號(hào)的準(zhǔn)確度，高精度的電流反饋信號(hào)可以保障系統(tǒng)的高性能，而含有誤差的電流反饋信號(hào)將導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)不平衡三相電流、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、轉(zhuǎn)速波動(dòng)等有害現(xiàn)象。在一個(gè)實(shí)際的控制器設(shè)計(jì)及制造之初，各方面性能與參數(shù)都處于一個(gè)比較理想的狀態(tài)，因此，電流傳感器誤差相對(duì)較小。但是，由于老化、環(huán)境等多方面的影響，這些電流傳感器的精度將會(huì)受到威脅，從而出現(xiàn)難以避免的偏置誤差、增益誤差、相間不平衡誤差等多種類(lèi)型的誤差。為了解決上述問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)主要是采用線下估計(jì)的方案對(duì)偏置誤差進(jìn)行估計(jì)，但是這一類(lèi)方案卻會(huì)面臨時(shí)變的問(wèn)題，而且增益誤差無(wú)法估計(jì)也是其面臨的難題。另一類(lèi)方案需要將整個(gè)系統(tǒng)作為電流傳感器誤差估計(jì)環(huán)路，利用電流傳感器誤差對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的影響，并借助位置或速度傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)電流傳感器誤差的估計(jì)[相關(guān)方法在文獻(xiàn)1-3中有記載，其中文獻(xiàn)1為Kwang-Woon Lee,Sang-Il Kim,Dynamic performance improvement of a current offseterror compensator in current vector-controlled SPMSM drives,IEEETransactions on Industrial Electronics,vol.66,no.9,pp.6727-6736,Sep.,2019.(期刊論文)，文獻(xiàn)2為Negesse Belete Belayneh,Chang-Hwan Park,Jang-Mok Kim,Compensation of arm current sensor errors in modular multilevel converter,IEEE Transactions on Industry Applications,vol.55,no.5,pp.5005-5012,Sep./Oct.2019.(期刊論文)，文獻(xiàn)3為Quoc Nam Trinh,Peng Wang,Yi Tang,Leong Hai Koh,Fook Hoong Choo,Compensation of DC offset and scaling errors in voltage andcurrent measurements of three-phase AC/DC converters,IEEE Transactions onPower Electronics,vol.33,no.6,pp.5401-5414,Jun.2018.(期刊論文)]。這一類(lèi)方案可以實(shí)現(xiàn)電流傳感器誤差的在線校正，但是這一類(lèi)方案嚴(yán)重依賴(lài)系統(tǒng)速度反饋信號(hào)，因此，位置或速度傳感器對(duì)于該方案的實(shí)施具備不可替代的重要作用，而且正是由于這一類(lèi)方案嚴(yán)重依賴(lài)位置或速度傳感器，因此，位置或速度傳感器的誤差將對(duì)這一類(lèi)方案產(chǎn)生影響。另外，針對(duì)沒(méi)有安裝位置或速度傳感器的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這一類(lèi)方案就失效了。針對(duì)上述問(wèn)題的考慮，電流傳感器誤差校正方案應(yīng)當(dāng)具備快速、準(zhǔn)確、不大量依賴(lài)系統(tǒng)其它部件的特性。

發(fā)明內(nèi)容