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申请/专利权人：西北工业大学

摘要：本发明提供了一种基于零矢量插入的开绕组电机电流传感器相互校正方法，在开绕组电机驱动系统中，利用挂靠在直流母线上的电流传感器与三相电流的关联性，设计一个矢量和为零的校正PWM波，在电机运行时产生该校正PWM波，并在该校正波的固定点采样，利用所得的采样值即可计算电流传感器的测量误差，实现开绕组电机系统的电流采样误差相互校正。本发明从微观角度设计，校正结果不受转速波动和负载扰动的影响，鲁棒性和精确性高。此外，本发明不受电机具体矢量控制方法、零序电流消除方法的影响，具有很好的适用性。同时，该发明理论上可以在一个PWM周期内实现快速校正。

主权项：1.一种基于零矢量插入的开绕组电机电流传感器相互校正方法，其特征在于：所述基于零矢量插入的开绕组电机电流传感器相互校正方法，利用开绕组电机驱动系统挂靠在直流母线上的电流传感器与三相电流的关联性，设计一个矢量和为零的校正PWM波，在电机运行时产生该校正PWM波，并在该校正波的固定点采样，利用所得的采样值即可计算电流传感器的测量误差，实现开绕组电机系统的电流采样误差相互校正，其特征在于包括下述步骤：步骤1：启动电机按照对应的开绕组电机控制方法驱动开绕组电机，并运行至系统要求的额定状态；步骤2：生成一个周期的校正波形配置一个周期的零矢量校正波形，将一个控制周期分为8等份，逆变器1在均分的周期分别生成V000、V100、V010、V001、V000、V000、V000、V000；逆变器2在均分的周期分别生成V000'、V000'、V000'、V000'、V100'、V010'、V001'、V000'；步骤3：设置采样点并采样采样点设置在步骤2均分的8段校正波形的中点，采样时刻分别为t0、t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7：其中，在t0时刻只采母线电流传感器的测量值IDC_t0，在t1时刻采母线电流传感器的测量值IDC_t1和A相电流传感器的测量值IA_t1，在t2时刻采母线电流传感器的测量值IDC_t2和B相电流传感器的测量值IB_t2，在t3时刻采母线电流传感器的测量值IDC_t3和C相电流传感器的测量值IC_t3，在t4时刻采母线电流传感器的测量值IDC_t4和A相电流传感器的测量值IA_t4，在t5时刻采母线电流传感器的测量值IDC_t5和B相电流传感器的测量值IB_t5，在t6时刻采母线电流传感器的测量值IDC_t6和C相电流传感器的测量值IC_t6，在t7时刻采母线电流传感器的测量值IDC_t7、相电流传感器的测量值IA_t7、IB_t7、IC_t7，其中IA_t7、IB_t7、IC_t7用于下一个周期的三相反馈电流，其余采样值用于电流传感器测量误差的计算；步骤4：计算母线电流传感器的偏置误差在t0和t7时刻的母线电流传感器测量值IDC_t0、IDC_t7的组成可以表达为式1和式2IDC_t0＝kDCiDC_t0+fDC＝fDC1IDC_t7＝kDCiDC_t7+fDC＝fDC2其中，kDC、fDC分别为母线电流传感器的增益误差和偏置误差，iDC_t0、iDC_t7分别为t0和t7时刻母线电流传感器测量的无误差的值；因此，由公式1和2可知，母线电流传感器的偏置误差可等于IDC_t0、IDC_t7，理论上两个值是相等的，可以用公式3计算出母线电流传感器的偏置误差；fDC＝IDC_t0+IDC_t723步骤5：平衡所有电流传感器的增益误差在t1、t2、t3时刻的母线电流传感器测量值IDC_t1、IDC_t2、IDC_t3的组成可以表达为公式4 其中，iDC_t1、iA_t1为t1时刻母线和A相电流传感器测量的无误差的值，iDC_t2、iB_t2为t2时刻母线和B相电流传感器测量的无误差的值，iDC_t3、iC_t3为t3时刻母线和C相电流传感器测量的无误差的值；在t1、t2、t3时刻的相电流传感器测量值IA_t1、IB_t2、IC_t3的组成可以表达为公式5 其中，kA、kB、kC分别为A、B、C相电流传感器的增益误差，fA、fB、fC分别为A、B、C相电流传感器的偏置误差；在t4、t5、t6时刻的母线电流传感器测量值IDC_t4、IDC_t5、IDC_t6的组成可以表达为公式6 其中，iDC_t4、iA_t4为t4时刻母线和A相电流传感器测量的无误差的值，iDC_t5、iB_t5为t5时刻母线和B相电流传感器测量的无误差的值，iDC_t6、iC_t6为t6时刻母线和C相电流传感器测量的无误差的值；在t4、t5、t6时刻的相电流传感器测量值IA_t4、IB_t5、IC_t6的组成可以表达为公式7 将公式3带入到公式4和6中，得到下式： 利用公式8加公式9可得： 利用公式5减公式7可得： 此时，利用公式11比公式10可得偏置误差之间的比值关系 因此，母线电流传感器和相电流传感器的增益误差补偿因子如公式13所示 其中，kDC*、kA*、kB*、kC*分别为母线电流传感器、相电流传感器的增益误差的平衡因子，其可使kDCkDC*＝kAkA*＝kBkB*＝kCkC*＝k'；步骤6：消除相电流传感器的偏置误差给公式5的每一相的等式两边对应乘以各个相电流传感器的补偿因子，可以得到公式14，并可以化简为公式15 因此，给公式8的每一相的等式两边对应乘以母线电流传感器的补偿因子，可以得到公式16，并可以化简为公式17 联立公式15和公式17得 将公式12带入公式18中，即可计算出相电流传感器偏置误差为 步骤7：补偿测量误差对相电流传感器反馈值做以下处理：减去各相对应的偏置误差，并乘以增益误差的平衡因子。

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