[發明專利]母線電流分解電路、換相誤差補償系統、方法以及電機

有效

• 申請號: 202110676010.7
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113381651B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 金浩;劉剛;鄭世強;張海峰;陳寶棟
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H02P6/14
• 分類號: H02P6/14;H02P6/28
• 代理公司: 北京開陽星知識產權代理有限公司 11710
• 代理人: 安偉

1.一種母線電流分解電路，其特征在于，包括電流采樣模塊、信號放大模塊、線路切換模塊、兩路低通濾波支路以及信號整合模塊；

所述電流采樣模塊接入待檢測母線電流，并將母線電流轉換為初始電壓信號；

所述信號放大模塊放大所述初始電壓信號；

所述線路切換模塊通過開關切換將所述初始電壓信號分解為第一分解電壓和第二分解電壓，所述第一分解電壓對應前半周期的母線電流，所述第二分解電壓對應后半周期的母線電流；

兩路低通濾波支路分別對應地濾波所述第一分解電壓和所述第二分解電壓；

所述信號整合模塊基于第一分解電壓和第二分解電壓通過包括積分的數據處理，得到對應的第一分解電流和第二分解電流，并得到母線電流反饋量和換相誤差反饋量；

所述信號整合模塊包括第一運算單元、第二運算單元以及兩個數據處理芯片；

兩個所述數據處理芯片分別與兩路所述低通濾波支路一一對應連接，兩個所述數據處理芯片的輸出端均連接所述第一運算單元，且兩個所述數據處理芯片的輸出端均連接所述第二運算單元；

兩個所述數據處理芯片分別基于所述第一分解電壓和所述第二分解電壓，反推得到所述第一分解電流和所述第二分解電流；

所述第一運算單元基于所述第一分解電流和所述第二分解電流進行加和運算，得到所述母線電流反饋量；

所述第二運算單元基于所述第一分解電流和所述第二分解電流進行減法運算，得到所述換相誤差反饋量。

2.根據權利要求1所述的電路，其特征在于，所述電流采樣模塊包括采樣電阻；

所述采樣電阻串聯于待檢測母線電流的接入端與地之間，所述信號放大模塊并聯于所述采樣電阻的兩端。

3.根據權利要求2所述的電路，其特征在于，所述信號放大模塊包括第一運算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻以及第四電阻；

所述第一電阻和所述第二電阻分別連接至所述采樣電阻的兩端，所述第一電阻的另一端連接至所述第一運算放大器的反相輸入端，所述第二電阻的另一端連接至所述第一運算放大器的同相輸入端；所述第三電阻連接于所述第一運算放大器的同相輸入端與另一地之間，所述第四電阻連接于所述第一運算放大器的反相輸入端與輸出端之間；所述第一運算放大器的輸出端還連接所述線路切換模塊的輸入端。

4.根據權利要求1-3任一項所述的電路，其特征在于，所述線路切換模塊包括模擬開關；所述模擬開關的輸入端作為所述線路切換模塊的輸入端，所述模擬開關還包括控制端、第一輸出端和第二輸出端；

所述第一輸出端與所述第二輸出端分別與兩路低通濾波支路一一對應連通；

所述模擬開關的控制端在前半周期控制所述第一輸出端與所述輸入端連通，在后半周期控制所述第二輸出端與所述輸入端連通。

5.根據權利要求1所述的電路，其特征在于，所述低通濾波支路包括第二運算放大器、第五電阻、第六電阻、第一電容以及第二電容；

所述第五電阻和所述第六電阻串聯于所述線路切換模塊的輸出端與所述第二運算放大器的同相輸入端之間；所述第一電容的一端連接于所述第五電阻和所述第六電阻之間，另一端連接所述第二運算放大器的輸出端；所述第二電容的一端連接在所述第六電阻與所述第二運算放大器的同相輸入端之間，另一端接地；所述第二運算放大器的輸出端還與所述第二運算放大器的反相輸入端連接。

6.一種換相誤差補償系統，其特征在于，包括權利要求1-5任一項所述的電路。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，還包括換相誤差控制回路和電流環控制回路；

所述母線電流反饋量返回至所述電流環控制回路，用于實現電機的母線電流閉環控制；

所述換相誤差反饋量返回至所述換相誤差控制回路，用于實現換相誤差的閉環控制。