基于单电阻电流采样的矢量控制算法研究.pdf

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1、ELECTRICDRIVE2011Vo1．41No．5电气传动2011年第4l卷第5期基于单电阻电流采样的矢量控制算法研究陈小波，胡育文，黄文新，周玉斐，卜飞飞(南京航空航天大学自动化学院，江苏南京210016)摘要：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

2、验结果验证了该方法的正确性和可行性。关键词：单电阻；电流采样；电流重构；矢量控制中图分类号：TM343文献标识码：AResearchonVectorControlBasedonSingleShuntCurrentSensingCHENXiao-bo，HUYu—wen，HUANGWen-xin，ZHOUYu—fei，BUFei—fei(CollegeofAutomation，ingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，Jiangsu，China)Abstract：Intheclosedloopc

3、ontrolprogramofACspeedregulation，themotorcurrentsamplingisveryimportant．Insomelow—costapplications，themethodofsingleshuntcurrentsensingandreconstructionforphasecurrentshasagreatcompetitiveadvantage，whichcanminimizethenumberofcurrentsensors，reducesensorcost，weight，andvolume．Amethodth

4、atmakesthecurrentreconstructionrealizedinwholeregionswasanalyzed．Combinedwithvectorcontrolofinductionmachine，simulationandexperimentresearchwasdone，whichdemonstratesthecorrectnessandfeasibilityoftheproposedscheme．Keywords：singleshunt；currentsampling；currentreconstruction；vectorcontr

5、ol器虽然具有使用简单、电气隔离的显著优点，但价1引言格昂贵、体积较大。三电阻电流采样克服了霍耳三相异步电机的动态数学模型是一个高阶、方法的缺点，虽不具备前者优点，但因成本低常被非线性、强耦合的多变量系统。1971年德国学者采用。该方法缺点是不适合下桥臂不开放的智能伯拉斯切克提出的交流电机矢量控制原理使交流功率模块(IPM)的应用场合。近年来随着对系统传动技术具有与直流传动技术相媲美的调速性成本关注，单电阻电流重构技术得到广泛的应用能。矢量控制的关键在于对磁链和转矩的解和研究[5。单电阻电流采样及相电流重构方法耦[】]。其基本控制思想是：通过矢量变换将异步有效

6、地克服了三电阻电流采样的不足，其基本原电机等效为直流电机，根据磁链定向原理分别对理是，在空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)控制电机的励磁电流和转矩电流进行控制，以达到控中，当非零基本电压矢量作用时，通过测量母线电制转矩的目的，从而实现了三相异步电机的磁链流的瞬时值，再根据母线电流和电机相电流的关和转矩的解耦控制。电机相电流检测的是否准确系来重构电机的相电流口卜H]。直接影响到电机矢量控制系统性能。在扇区更迭区域及低调制区域，单电阻电流目前，常用的电流采样方法有以下2种：使用采样由于自身的局限性无法实现全区域电流采霍耳传感器采样电机的相电流[2；在三相逆变样。本

7、文介绍了一种可以实现全区域单电阻电流器下桥臂串联3个电阻进行电流采样。霍耳传感采样的办法，并结合该方法在异步电动机矢量控作者简介：陈小波(1987一)，男，硕士研究生，Email：chxbl987@126．corn15电气传动2011年第41卷第5期陈小波，等：基于单电阻电流采样的矢量控制算法研究制的基础上对异步电动机调速性能进行了仿真研将式(1)代入式(5)的第3行中，可得究和实验，为低成本应用场合的电机控制提供了0一Ri+p(Li+Lid)一尺i+，参考。因此i一一号(6)』、r2转子磁场定向矢量控制方法由式(6)与式(1)推导可得r当异步电机按照转子磁链

8、定向时，同步旋转grr-赢(7)坐标系