一种改善电机电流过零点不平滑的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于永磁同步电机控制技术领域，具体涉及一种改善电机电流过零点不平滑的控制方法。
【背景技术】
[0002]PffM输出时，为了使H桥或半H桥的上下管不会因为开关速度问题发生同时导通会设置一个保护时段。为了使IGBT工作可靠，避免由于关断延迟效应造成上下桥臂直通，有必要设置死区时间，也就是上下桥臂同时关断时间。死区时间可有效地避免延迟效应所造成的一个桥臂未完全关断，而另一桥臂又处于导通状态，避免直通炸模块。
[0003]由于IGBT功率管死区时间的存在、开关管动作延时、元器件压降等影响，会导致给定的电压命令不能全部到达输出端。反应在电流波形上，过零点时最明显，使得原本的正弦波在零点过度不平滑。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明提出了一种改善电机电流过零点不平滑的控制方法。
[0005]本发明的技术方案如下:
[0006]一种改善电机电流过零点不平滑的控制方法，包括如下步骤:
[0007]步骤1、求解定子电阻Rs值，包括如下步骤:
[0008]步骤1-1、对电机绕组施加电压角度相位为90度的电流矢量，使空载下电机转子的d轴移向U相分量所处的位置使d轴和U相重合；
[0009]步骤1-2、以马达额定电流作为基准，打出一段为马达额定电流68%的直流电流
10；
[0010]步骤1-3、得到反馈电流，判断该反馈电流是否在[10-0.110，10+0.110]的范围之间；若是，进入步骤1-4 ;若否，返回步骤1-2 ;
[0011]步骤1-4、取得回授电压UO ;
[0012]步骤1-5、判断是否到设定的超时时间；若是，进入步骤1-6 ;若否，返回步骤1-2 ;
[0013]步骤1-6、以马达额定电流作为基准，打出一段为马达额定电流100%的直流电流
11;
[0014]步骤1-7得到反馈电流，判断该反馈电流是否在[11-0.111，11+0.111]的范围之间；若是，进入步骤1-8 ;若否，返回步骤1-6 ;
[0015]步骤1-8、取得回授电压Ul ；
[0016]步骤1-9、判断是否到设定的超时时间；若是，进入步骤1-10 ;若否，返回步骤1-6 ；
[0017]步骤1-10、计算定子电阻Rs值，公式为Rs = (U1-U0) / (11-10)，进入步骤2 ；
[0018]步骤2、建立扭曲值表，包括如下步骤:
[0019]步骤2-1、对电机绕组施加电压角度相位为90度的电流矢量，使空载下电机转子的d轴移向U相分量所处的位置使d轴和U相重合；
[0020]步骤2-2、以变频器额定电流作为基准，依次打出16段分别为变频器额定电流8192 分之 2048，1792，1536，1280，1024，768，512，256，192，128，64，O, -64，-128，-192，-256的直流电流I ;
[0021]步骤2-3、在步骤2-2每次打出直流电流I后，等待1S，取后0.5S的PffM还原电压，取平均值，取得变频器的输出电压Us ;
[0022]步骤2-4、用变频器的输出电压Us减去Rs*I得到扭曲值Λ U ;建立Δ U和I相关的扭曲值表，进入步骤3 ;
[0023]步骤3、查扭曲值表并补偿，包括如下步骤:
[0024]步骤3-1、根据实时监控到的电流查扭曲值表，找到该实时电流在扭曲值表中相邻的两个I值；
[0025]步骤3-2、根据扭曲值表中相邻的两组(AU、I)值，求出该两组(AU、I)值所在直线的斜率K和增益b ;
[0026]步骤3-3、根据斜率K和增益b，求得该实时电流对应所需补偿的电压值，并按扇区进行补偿。
[0027]本发明的有益技术效果是:
[0028]采用本发明后，可使电流过零点波形平滑呈标准的弦波，同时补偿后带载能力比补偿前带载能力可提高约20%。
【附图说明】
[0029]图1是感应电机的单相等效电路图。
[0030]图2是扭曲值作用的等效电路图。
[0031]图3是本发明的总体流程框图。
[0032]图4是本发明求解定子电阻Rs值的流程框图。
[0033]图5是本发明建立扭曲值表的流程框图。
[0034]图6是本发明查扭曲值表并补偿的流程框图。
[0035]图7是未使用本发明补偿前波形。
[0036]图8是使用本发明补偿后波形。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做进一步说明。
[0038]感应电机的单相等效电路如图1所示，当电机处于静止状态，等效电路中的S为00，二次侧电路视为开路，此时电路中只剩下Rs、Ls、Lm工作。给U相打入直流，由于电感通直阻交的性质，电路中就只剩下Rs作用。由于电路中只剩下简单的一个电阻，根据电阻性质 R = (Ul-UO)/(11-10)可以得出 Rs 值。
[0039]变频器的输出电压为电机的输入电压，由于IGBT功率管死区时间的存在、开关管动作延时、元器件压降等影响，会导致电机输入电压(U)和变频器输出电压(Us)不一致，两者的电压差称为扭曲值。将扭曲值部分看成是一个电压源在电路中作用，形成如图2的等效电路。通过测试发现，扭曲值与电流有关，所以给电路加入不同的直流电流命令。因为所加为直流，故忽略后面的电感，可以得到
[0040]Λ U (扭曲值)=Us (变频器输出电压)-U (电机输入电压)
[0041]其中:
[0042]U(电机输入电压)=1(电机输入电流即变频器输出电流)XRs(电机定子电阻)
[0043]通过给电机打入16段不同的电流可以组成扭曲值和电流的关系表。可以发现当电流越大，扭曲值趋近饱和，故补偿时，当实时电流 > 饱和电流时，补偿量为饱和电压；当实时电流〈饱和电流时，补偿量根据电流决定，采用两点法算出所需补偿量。
[0044]下面详述本发明的方法流程:
[0045]如图3所示，本发明包括1、求解定子电阻Rs值，2、建立扭曲值表，3、查扭曲值表并补偿三大步骤。
[0046]如图4所示，求解定子电阻Rs值的具体步骤为:
[0047]1-1、对电机绕组施加电压角度相位为90度的电流矢量，使空载下电机转子的d轴移向U相分量所处