双三相电机低边电阻电流采样重构技术研究

双三相电机驱动系统具有容错能力强、易实现低压大功率运行等优点,在电动汽车领域具有广阔的应用前景。汽车行业对成本极其敏感,为了降低系统成本,论文研究了双三相电机低边电阻电流采样重构技术。这种方法利用零矢量作用时流经下桥臂的电流对相电流进行重构,在硬件上大大简化,降低了成本,适用于低压系统。文中对该算法进行了失效区分析,并通过仿真验证了在算法适用范围内的重构效果。

一种高调制比单电阻采样三相电流重构策略

为了减小空间电压矢量合成区域内的电流不可观测区域,提升输出电压调制比,提出一种高调制比单电阻采样三相电流重构策略.该策略根据开关状态和实际硬件采样延时的不同将开关状态相移过程分为3个阶段,分别进行不同开关状态相移处理,在不改变原有电路拓扑的情况下提升了输出电压调制比.该策略在一个脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)周期的前半周期内完成电流采样,后半周期实现电流重构,而且能充分利用零矢量的导通时间,减小电流不可观测区域,实现三相电流的完整重构.仿真和实验验证了该策略的可行性和有效性.

单电阻采样的永磁同步电动机相电流重构策略

为了减少变频器的成本,提出一种利用单电阻采样三相逆变器母线电流来重构永磁电机相电流的策略。将电流重构盲区划分成3个区域:低调制不可观测区、中调制不可观测区和高调制不可观测区。在低调制不可观测和中调制不可观测区采用插入测量脉冲的方法,在高调制不可观测区采用电压矢量近似的方法。该方法能实现全范围的相电流重构,使调整后的空间矢量脉宽调制波形仍然具有对称性,并且能固定一个采样点;在永磁同步电机矢量控制系统中进行了实验验证。

基于多点采样的交流伺服驱动器电流重构方法

在微小型交流伺服驱动器领域,传统低端三电阻采样方法采样质量较差,应用场合受到限制。首先分析了传统方法的局限性,评估了主流的几种改进方法。然后设计了一种基于多点采样的电流重构方案,降低了母线电流振荡对采样结果的影响,与其他方法相比具有采样质量好、抗干扰性能强的优点。最后搭建了一台4 kW的伺服驱动器实验样机,分别应用传统方法与所提方法,对比了重构电流波形及闭环电流波形,验证了所提方法的有效性。

电阻采样电流重构在异步电机驱动器中的应用

探讨了相电流重构技术的原理及电阻采样技术实现中的难点。采用高性能单片机设计开发了“交直交”型驱动器。在设计的硬件电路和软件平台上，通过仿真和实验验证本文所给出的改进电流重构策略能很好地反映实际电流。与此同时相比传统的电流检测方案，该策略实现简单、节省成本，在竞争日趋激烈的小功率、低成本驱动器中具有很强的实用性。

基于单电阻电流采样的矢量控制算法研究

在电动机交流调速的闭环调速控制方案中,对电动机电流的采样是一个非常重要的环节。在低成本应用场合,为了降低控制成本,减小体积,根据母线电流和电机相电流的关系而形成的单电阻电流采样及相电流重构方法具有很大的竞争优势。分析了一种可以实现全区域单电阻电流采样及相电流重构的方法,在结合异步电动机矢量控制的基础上对此单电阻电流采样方法进行了仿真及实验研究,实验结果验证了该方法的正确性和可行性。

考虑非观测区补偿的永磁同步电机单电阻采样重构

为进一步实现永磁同步电机的低成本、小体积、高性能矢量控制,提出单电阻电流采样的三相电流重构技术。结合电机的驱动系统,研究单电阻电流采样的三相电流重构技术的原理,建立空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制不同电压矢量情况下母线电流与电机三相电流对应关系。定义非观测区所包括的区域,提出通过修改SVPWM的占空比对非观测区进行补偿,解决非观测区内无法重构相电流的问题。对比实验结果验证了所提单电阻电流采样技术的可靠性和有效性。

不同PWM模式下交流电机单电阻三相电流采样的研究

为解决交流电机相电流采样的问题,将母线单电阻采样三相电流重构技术应用到交流电机系统中。对母线单电阻采样三相电流重构技术的原理进行了研究,定义了由低压调制区与扇区过渡区构成的非观测区的概念。开展了对母线单电阻采样三相电流重构技术在SVPWM与BCPWM两种PWM调制方式下非观测区问题的分析,建立了PWM移相时间与最小采样时间的关系,提出了使用PWM非对称输出方式解决母线单电阻采样三相电流重构技术非观测区问题的方法。在BCPWM与SVPWM两种调制模式下,对PWM移相输出的各种状态波形进行了分析,最后,进行了永磁同步电机全区域母线采样三相电流重构试验。研究结果表明:该母线采样三相电流重构技术在两种PWM调制方式下都具备可行性和使用价值。

永磁同步电机新型单电阻电流重构技术研究

针对永磁同步电机在单电阻电流采样时,低调制区域和扇区边界区域难以进行电流重构的问题,提出了一种新型单电阻电流重构技术。首先,对三相电流重构技术原理进行研究,定义无法重构的区域为非观测区,对非观测区电流重构盲区进行分析。其次,使用脉冲宽度调制移相法对非观测区的电流进行重构,发现仍有部分非观测区只可测得一相电流,从而无法完成电流重构。针对这一问题,设计电流观测器,通过单相电流来估算三相电流,且不需要电机与负载参数,实现简单。试验验证表明,所提新型单电阻电流重构技术具有可行性和实用价值。

增加工程实践的DSP“口袋实验室”设计

作为培养动手实践能力的重要课程,传统DSP课程教学模式下学生实验课时不足、实践周期较长,导致学习效果下降。为解决这一问题,设计一款以TMS320F28335为核心的DSP “口袋实验室”,并包含仿真器功能模块可有效拓展学生实验场所。“口袋实验室”提供的扩展模块实现低压两电平逆变器,实现单电阻采样重构三相电流实验的硬件支撑。通过“口袋实验室”,学生可将课堂学习的理论知识与实践结合,缩短从理论学习到实践的时间间隔,提升教学效果。

基于矢量控制的电动自行车控制器设计

电动自行车传动系统中对节能和降噪的需求日益提高,相比传统使用两两导通120°方波驱动方式的无刷直流电机,采用矢量控制方式的永磁同步电机具有噪声小、能效低等优点。在满足基本功能的前提下,设计一套低成本的控制器硬件,并描述了两个零矢量交替使用的七段式空间矢量脉宽调制、单电阻采样定子电流重构的基本原理、电动自行车基本功能的软件实现。最后通过基于STM32F031C6T6的实验平台进行验证,实验结果表明,矢量控制系统对电动自行车传动系统性能有较大提升,相比方波控制器具有更高的性价比。