专利名称：采用空间矢量脉宽调制的电机控制方法及其控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电机控制方法及其控制器，特别是涉及一种采样逆变桥下 桥臂电流信号，产生空间矢量脉宽调制信号以驱动电机的控制方法及其控制 器。
背景技术：
在电机控制技术中，常见的电机控制器包括隔离式电流检测模块、核心控 制模块和逆变桥。
隔离式电流检测模块安装在电机相线处，其采用隔离方式将电机相电流信 号转变为成比例的信号输出；例如霍尔电流传感器。
核心控制模块，接受电流检测模块电流信号并输出空间矢量脉宽调制信号 至逆变桥电子开关用于控制电机的运行；例如Texas Instruments公司的C2000 系列DSP。
逆变桥接收来自核心控制模块的空间矢量脉宽调制信号来开关电子开关 对电机进行驱动控制。
上述电机控制一般采用如下的方法进行控制-
电流采样电机相电流的采集通常采用隔离式电流检测的方法，核心控制 模块每调制周期采样隔离式电流检测模块输出的电流信号，因隔离式电流检测 模块的输出始终和电机相电流成比例关系，所以其采样的起始时刻，可以在整 个调制周期内任意时刻。
电流比较即电流环，或转矩控制环；将采样到的电流信号，经过Clark 和Park变换，和预设于核心控制模块的电流给定值iqref、 idref做比较，并 输出电压指令Us a ref和Us P ref 。
空间矢量脉宽调制(SVPWM):根据电压指令Usa ref和UsPref，计算当前 扇区号sector，计算期望有效矢量时间tlobj和t2obj，计算期望有效矢量时间之和tS0bj^l0bj + t20bj;为防止期望有效矢量时间之和tsobj大于调制周期
tpwm,当期望有效矢量时间之和tsobj大于调制周期tpwm时，用调制周期tpwm
来等比例缩小期望有效矢量时间tlobj和t2obj，得到输出有效矢量时间tlout
和t2out，公式为
tlout=tpwm*tlobj/tsobjt2out二tpwm氺t2obj/tsobj 根据输出有效矢量时间tlout和t2out来计算桥式逆变器桥臂电子开关导
通时间taon， tbon， tcon， 公式为
taon=(tpwm-tlout-t2out)/2 tbon=taon+tlout tcon=tbon+t2out 该计算公式设定了下桥臂电子开关全开时间tOout等于下桥臂电子开关全
关时间t70Ut;
艮卩有t0out=t7out=(tpwm_tlout_t2out)/2;根据扇区号sector，将逆变 桥桥臂电子开关状态切换时间taon、 tbon、 tcon填写入核心控制模块对应的比 较器CMPR1、 CMPR2和CMPR3中，并输出空间矢量PWM信号。
所述空间矢量PWM信号，每调制周期存在VO电压矢量、V7电压矢量、Vl' 有效电压矢量、V2'有效电压矢量四种状态，每种状态的时间分别为tOout、 t7out、 tlout、 t2out; V0电压矢量对应逆变桥(2)上桥臂电子开关(2a) (2b) (2c) 全关、下桥臂电子开关(2d)(2e)(2f)全开状态；V7电压矢量对应逆变桥(2)上 桥臂电子开关(2a)(2b)(2c)全开、下桥臂电子开关(2d)(2e)(2f)全关状态；因 逆变桥(2)桥臂电子开关(2a)(2b)(2c)(2d)(2e)(2f)受控于PWM信号，因此， PWM信号处于VO、 V7、 VI' 、 V2'电压矢量状态时，逆变桥(2)也处于相应的V0、 V7、 VI， 、 V2，状态；t0out、 tlout、 t2out及t7out之和等于调制周期tpwm。
空间矢量脉宽调制信号有多种调制方法， 一种调制方法为矢量按 V0/2-〉V1， /2-〉V2， /2-〉V7-〉V2， /2-〉Vl， /2-〉V0/2顺序发出，信号在一个调 制周期内对称，称为"7段法"，如图l所示即为"7段法"的一个调制周期PWM 信号，2a、 2b、 2c为三路逆变桥上桥臂电子开关控制信号，低电平导通，图中 计数器和比较器CMPR1、 CMPR2、 CMPR3的值相等时，翻转对应的PWM信号2a, 2b 和2c;另外一种调制方法为矢量按照V0->V1， -〉V2， -〉V7顺序发出，信号在一 个调制周期内不对称，称为"5段法"。常见空间矢量脉宽调制信号的附加特 征为t0out等于t7out，使力矩脉动小。
6电机相电流的获取方法，通常使用隔离式电流检测模块，其成本较高；另 一种可选的方式为在逆变桥下桥臂中串接两路电流检测模块。从逆变桥下桥臂 获取电流信号的优点为成本较隔离方式经济，使电流信号的延迟和失真较容 易处理。该方式的问题在于逆变桥下桥臂电流检测模块采集的是对应下桥臂 电流值，而空间矢量算法需要采集的是电机相电流；而且电流采样也需要时间， 因此，需要控制V0状态最短时间，并选择合适的采样触发时刻。 一个PWM周 期内，V0电压矢量时间增长，会相对縮短VI' 、 V2'电压矢量时间，从而降 低电机最高速度和加速度。综上所述，需要改变空间矢量脉宽调制(SVPWM)算 法，控制V0电压矢量的时间，以及确定电流采样的起始时刻，以保证核心控 制模块每个调制周期都能正确的采集电机相电流，尽量减少对电机最高速度和 加速度的影响并对其有所提高，这是尚需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种采用空间矢量脉宽调制的电机控 制方法，本控制方法从逆变桥下桥臂电流检测模块获取电机相电流信号，产生 空间矢量脉宽调制信号来驱动电机，其产生的空间矢量脉宽调制信号，在满足 下桥臂电流信号采样的前提下，减少了对电机最高速度和加速度的影响。
本发明所要解决的另一技术问题是提供一种应用上述电机控制方法的电 机控制器，其具有较低的电流检测的硬件成本并提高了电机的效能。
为解决上述技术问题，实现本发明基于这样的认识电机控制需要获取电 机的相电流信号，而逆变桥下桥臂电流检测模块，只有在逆变桥下桥臂电子开 关处于打开状态时，输出才和电机相电流成比例关系；逆变桥受核心控制模块 输出的空间矢量脉宽调制信号控制，空间矢量脉宽调制信号存在下桥臂电子开 关全开状态V0，在此时采样下桥臂电流信号，即获取了电机相电流信号。采样 下桥臂电流信号需要一段时间tad，因此，必须对PWM信号的VO电压矢量时间 t0out进行控制，使其满足下桥臂电流信号获取所需的时间长度，同时，需控 制电流采样触发的起始时刻，使采样过程处于逆变桥下桥臂电子开关全开状 态。
另外，常见空间矢量脉宽调制算法有V0电压矢量时间t0out等于V7电压矢量时间t7out，如果两者不保持相等关系，在需要的时候，縮短V7电压矢 量时间t7out，则VI， 、 V2， 有效电压矢量时间tlout和t2out将变长，如 此减小了电机控制系统对电机最高速度和加速度的影响。
本发明采用空间矢量脉宽调制的电机控制方法，包括核心控制模块、连接 所述核心控制模块的逆变桥和连接逆变桥的电机，本方法包括以下步骤
步骤l、电流采样步骤在逆变桥2处于V0状态期间采集串联于逆变桥2 下桥臂的电子开关2d和2e中的电流检测模块3和4的输出信号，并分别输出 电流检测模块3和4电流信号Ia和Ib，电流信号Ia和Ib与电机5相电流成 比例关系，采集时间长度为tad ，所述V0状态是逆变桥2上桥臂电子开关全关、 下桥臂电子开关全开的状态；
步骤2、电流控制步骤所述核心控制模块1接收电流信号Ia和Ib，经 过Clark和Park变换，和预设于核心控制模块的电流给定值Iqref 、 Idref做 比较，并分别输出Alpha轴电压指令Usa ref和Beta轴电压指令UsP ref;
步骤3、脉宽调制步骤所述核心控制模块(l)接收电压指令Us a ref和 UsPref,输出空间矢量PWM信号，所述PWM信号驱动逆变桥2的电子开关2a、 2b、 2c、 2d、 2e和2f; PWM周期内VO电压矢量时间t0out，大于VO电压矢量 时间最小值tOmin， VO电压矢量对应一 PWM周期内逆变桥2上桥臂电子开关2a、 2b、 2c全关、下桥臂电子开关2d、 2e、 2f全开状态；控制触发电流采样的起 始时刻，使采样过程处于V0电压矢量状态期间，并使采样到的电流信号Ia和 Ib与电机5相电流Iu和Iv成比例关系；在部分调制周期内，控制V7电压矢 量时间t7out小于V0电压矢量时间tOout，使有效电压矢量时间tlout和t2out 增长，从而提高电机5加速度和最高速度，所述V7电压矢量对应一 PWM周期 内逆变桥2上桥臂电子开关2a、 2b、 2c全开、下桥臂电子开关2d、 2e、 2f全 关状态。 *
上述的脉宽调制步骤，包括如下各步骤
步骤3. 1计算当前扇区号sector;
步骤3. 2计算有效电压矢量期望时间tlobj和t2obj;
步骤3. 3计算有效电压矢量期望时间之和tsobj， tsobj=tlobj+t2obj;
步骤3. 4计算V0电压矢量时间t0out、 V7电压矢量时间t7out、有效电压矢量曰寸间tlout禾口 t2out， t0out、 t7out、 tlout禾口 t2out需、满足如下原则
a) t0out、 t7out、 tlout及t2out之禾口等于调制周期tpwm ;
b) V0电压矢量时间t0out大于其最小值t0min;
c) 有效电压矢量时间tlout、 t2out两者之比，与有效电压矢量期望时间tlobj、 t2obj两者之比相等；
d) tlout、 t2out应分别尽量接近但不大于tlobj、 t2obj，以满足电机5控制 的需要；
e) t7out占据整个调制周期除t0out、 tlout、 t2out剩余的时间，即 t7out=tpwm-t0out-tlout-t2out， t7out可以小于t0out，最小为0;
步骤3. 5根据tpwm、 t7out、 tlout、 t2out来计算逆变桥2桥臂电子开关 状态切换时间 taon 、 tbon 、 tcon， taon二tpwm-tlout-t2out-t7out ， tbon=taon+tlout， tcon=tbon+t2out;
步骤3.6根据扇区号sector，将逆变桥2桥臂电子开关状态切换时间taon、 tbon、 tcon填写入核心控制模块1对应的比较器CMPR1、 CMPR2和CMPR3中， 并输出空间矢量PWM信号。
上述在逆变桥2处于V0状态期间采集串联于逆变桥2下桥臂电子开关2d、 2e中的电流检测模块3和4的电流输出信号，V0状态可以是一个PWM周期持 续的V0状态，也可以是相邻PWM周期内的部分V0状态组成的一个连续的V0 状态，连续的V0状态至少需维持时间t0min。
上述V0电压矢量时间最小值t0min大于等于tad， tad为采样启动到结束 的时间，其为固定值。
基于上述控制方法的一种电机控制器，包括核心控制模块1、连接所述核 心控制模块1的逆变桥2，还包括串联于逆变桥2下桥臂电子开关2d、 2e中的 电流检测模块3和4，所述电流检测模块3和4具有连接逆变桥2下桥臂电子 开关2d、 2e的引脚、连接功率地线的引脚和电流信号输出引脚，其输出和逆 变桥下桥臂电流大小成比例关系，当下桥臂电子开关2d、 2e打开时，其输出 电流和电机5相电流大小成比例关系；
所述核心控制模块l，具有连接电流检测模块3和4的输入引脚，及连接 逆变桥2桥臂电子开关2a、 2b、 2c、 2d、 2e、 2f的PWM信号输出引脚，执行从逆变桥下桥臂采样电流的空间矢量脉宽调制电机控制方法，在逆变桥处于VO 状态时通过所述电流检测模块3和4采集电流信号Ia和Ib，输出空间矢量PWM 信号，所述空间矢量PWM信号，对任一个调制周期来说，其VO电压矢量时间 tOout大于最小值tOmin，控制触发电流采样的起始时刻，使采样过程处于VO 电压矢量状态期间，以使核心控制模块1采样到的电流信号Ia和lb和电机5 相电流成比例关系，在部分调制周期，V7电压矢量时间t7out小于VO电压矢 量时间tOout，从而提高电机5加速度和最高速度；
所述逆变桥2具有接受所述核心控制模块1的PWM信号的输入引脚，其接 收来自核心控制模块1的PWM信号控制桥臂电子开关2a、 2b、 2c、 2d、 2e、 2f 并对电机5进行驱动控制。
由于本发明的方法采用了所述技术方案，即从逆变桥下桥臂电流检测模块获取 电机相电流信号，用空间矢量脉宽调制信号驱动电机，改变V0和V7的电压矢量时 间，提高脉宽调制的有效矢量时间，从而使电机的最大速度和加速度都有所增加。 本控制器采用上述的电机控制方法，具有较低的电流检测硬件成本，并能稳定检测 期望的电机相电流，同时减小了对电机加速度和最高速度的影响，提高了电机运行 的效能。
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明 图l为空间矢量"7段法"调制的一个周期的PWM信号， 图2为本发明电机控制器的原理方框图， 图3为本发明电机控制方法中脉宽调制步骤流程图，
图4为本发明电机控制器计算V0电压矢量时间t0out、 V7电压矢量时间 t7out、有效电压矢量时间tlout和t2out的步骤流程图。
具体实施例方式
如图2所示，本发明采用空间矢量脉宽调制的电机控制方法，包括核心控 制模块1、连接所述核心控制模块1的逆变桥2和连接逆变桥2的电机5,本 方法包括以下步骤
10步骤l、电流采样步骤在逆变桥2处于V0状态期间采集串联于逆变桥2 下桥臂的电子开关2d、 2e中的电流检测模块3和4的输出信号，并分别输出 电流检测模块3和4电流信号Ia和Ib，电流信号Ia和Ib与电机5相电流成 比例关系，采集时间长度为tad ，所述VO状态是逆变桥2上桥臂电子开关全关、 下桥臂电子开关全开的状态；
步骤2、电流控制步骤所述核心控制模块1接收电流信号Ia和Ib，经 过Clark和Park变换，和预设于核心控制模块的电流给定值Iqref 、 Idref做 比较，并分别输出Alpha轴电压指令Us a ref和Beta轴电压指令Us P ref;
步骤3、脉宽调制步骤所述核心控制模块l接收电压指令Usaref和Us Pref，输出空间矢量PWM信号，所述PWM信号驱动逆变桥2的电子开关2a、 2b、 2c、 2d、 2e、 2f; PWM周期内VO电压矢量时间tOout，大于V0电压矢量 时间最小值t0min，V0电压矢量对应一 PWM周期内逆变桥2上桥臂电子开关2a、 2b、 2c全关、下桥臂电子开关2d、 2e、 2f全开状态；控制触发电流采样的起 始时刻，使采样过程处于VO电压矢量状态期间，并使采样到的电流信号Ia和 Ib与电机5相电流成比例关系；在部分调制周期内，V7电压矢量时间t7out 小于V0电压矢量时间t0out，使有效电压矢量时间tlout和t2out增长，从而 提高电机(5)加速度和最高速度，所述V7电压矢量对应一 PWM周期内逆变桥2 上桥臂电子开关2a、 2b、 2c全开、下桥臂电子开关2d、 2e、 2f全关状态。
如图3所示，上述的脉宽调制步骤，包括如下各步骤
步骤3. 1计算当前扇区号sector;
步骤3. 2计算有效电压矢量期望时间tlobj和t2obj;
步骤3. 3计算有效电压矢量期望时间之和tsobj， tsobj=tlobj+t2obj;
步骤3. 4计算V0电压矢量时间t0out、 V7电压矢量时间t7out、有效电压 矢量时间tlout禾口 t2out, t0out、 t7out、 tlout禾口 t2out需、满足如下原贝lj:
a) t0out、 t7out、 tlout及t2out之和等于调制周期tpwm ;
b) V0电压矢量时间t0out大于其最小值t0min;
c) 有效电压矢量时间tlout、 t2out两者之比，与有效电压矢量期望时间tlobj、 t2obj两者之比相等；
d) tlout、 t2out应分别尽量接近但不大于tlobj、 t2obj，以满足电机5控制的需要；
e ) t7out占据整个调制周期除t0out 、 tlout 、 t2out剩余的时间，即 t7out=tpwm-t0out-tlout-t2out， t7out可以小于t0out，最小为0;
步骤3. 5根据tpwm、 t7out、 tlout、 t2out来计算逆变桥2桥臂电子开关 状态切换时间 taon 、 tbon 、 tcon， taon二tpwm-tlout-t2out-t7out ， tbon=taon+tlout， tcon=tbon+t2out;
步骤3.6根据扇区号sector，将逆变桥2桥臂电子开关状态切换时间taon、 tbon、 tcon填写入核心控制模块1对应的比较器CMPR1、 CMPR2和CMPR3中， 并输出空间矢量PWM信号。
上述在逆变桥2处于V0状态期间采集串联于逆变桥2下桥臂电子开关2d、 2e中的电流检测模块3和4的输出信号，V0状态可以是一个PWM周期持续的 V0状态，也可以是相邻PWM周期内的部分V0状态组成的一个连续的V0状态， 连续的V0状态至少需维持时间t0min。
上述V0电压矢量时间最小值t0min大于等于tad，其为固定值。
如图2所示，基于上述控制方法的一种电机控制器，包括核心控制模块l、 连接所述核心控制模块1的逆变桥2，还包括串联于逆变桥2下桥臂电子开关 2d、 2e中的电流检测模块3和4，所述电流检测模块3和4具有连接逆变桥2 下桥臂电子开关2d、 2e的引脚、连接功率地线的引脚和电流信号输出引脚， 其输出电流和逆变桥下桥臂电流大小成比例关系，当下桥臂电子开关2d、 2e 打开时，其输出电流和电机5相电流大小成比例关系；
所述核心控制模块l，具有连接电流检测模块3和4的输入引脚，及连接 逆变桥2桥臂电子开关2a、 2b、 2c、 2d、 2e、 2f的PWM信号输出引脚，执行 从逆变桥2下桥臂采样电流的空间矢量脉宽调制电机控制方法，在逆变桥处于 V0状态时通过所述电流检测模块3和4采集电流信号Ia和Ib，输出空间矢量 PWM信号，所述空间矢量PWM信号，对任一个调制周期来说，其V0电压矢量时 间t0out大于最小值t0min，控制触发电流釆样的起始时刻，使采样过程处于 V0电压矢量状态期间，以使核心控制模块1采样到的电流信号Ia和Ib和电机 5相电流成比例关系，在部分调制周期，V7电压矢量时间t7out小于V0电压 矢量时间t0out，从而提高电机5加速度和最高速度；
12所述逆变桥2具有接受所述核心控制模块1的PWM信号的输入引脚，其接 收来自核心控制模块l的PWM信号控制桥臂电子开关2a、 2b、 2c、 2d、 2e、 2f 并对电机5进行驱动控制。
在本控制器中，逆变桥2下桥臂电流检测模块3和4分别由采样电阻及运 放构成。运放作用是将电压信号比例縮放、偏移、限幅和滤波。
核心控制模块1釆用TI DSP TMS320F2802PZA-60。该DSP执行从逆变桥 2下桥臂采样电流的空间矢量脉宽调制电机控制方法。该DSP具有AD采样模块， 六路调制信号输出引脚。通过AD采样模块配置参数，可以进行两路逆变桥2 下桥臂电流信号的采样，从启动到结束的时间为tad=l. 2us。
空间矢量脉宽调制方法采用"7段法"调制。调制周期tpwm为100us。
逆变桥2电子开关为IGBT (绝缘栅双极晶体管Insulated Gate Bipolar Transistor) <>
电机5为三相永磁同步电机。
为保证核心控制模块1能够采样到正确的电机相电流，核心控制模块1在 每P丽周期V0电压矢量起始时刻触发电流采样，则V0电压矢量最小时间 t0min=2nad=2. 4us。其计算tlout、 t2out、 t0out、 t7out的方法如图4所示
当tsobj小于tpwm-t0min时，使输出有效矢量时间tlout、 t2out等于有 效矢量期望时间tlobj、 t2obj,t0out等于t0min， t7out为整个调制周期内除 输出有效矢量时间、V0电压矢量时间的剩余时间；
否则，t0out等于t0min，指定有效矢量作用时间约束值tsmax为调制周 期tpwm禾口t0min差值，计算tlout=tsmax*tlobj/tsobj ， t2out二tsmax氺t2obj/tsobj, t7out设置为零；
所述计算逆变桥桥臂电子开关状态切换时间taon、 tbon、 tcon的公式 为taon=tpwm-tlout-t2out-t7out， tbon=taon+tlout， tcon=tbon+t2out。 因 tlout, t2out, t0out， t7out之和等于调制周期tpwm，因此，可以很容易得到其 他等效的计算公式。
权利要求
1、一种采用空间矢量脉宽调制的电机控制方法，包括核心控制模块(1)、连接所述核心控制模块(1)的逆变桥(2)和连接逆变桥(2)的电机(5)，所述核心控制模块(1)包括比较器(CMPR1)(CMPR2)和(CMPR3)，所述逆变桥(2)包括上桥臂和下桥臂；本方法首先进行电流采样步骤在逆变桥(2)处于V0状态期间采集串联于逆变桥(2)下桥臂的电子开关(2d)(2e)中的电流检测模块(3)和(4)的输出信号，并分别输出电流检测模块(3)和(4)电流信号Ia和Ib，电流信号Ia和Ib与电机(5)相电流Iu和Iv成比例关系，采集时间长度为tad，所述V0状态是逆变桥(2)上桥臂电子开关全关、下桥臂电子开关全开的状态；其次进行电流控制步骤所述核心控制模块(1)接收电流信号Ia和Ib，经过Clark和Park变换，和预设于核心控制模块的电流给定值Iqref、Idref做比较，并分别输出Alpha轴电压指令Usαref和Beta轴电压给定值Usβref；其特征在于其还包括脉宽调制步骤，所述核心控制模块(1)接收电压给定值Usαref和Usβref，输出空间矢量PWM信号，所述PWM信号驱动逆变桥(2)的电子开关(2a)(2b)(2c)(2d)(2e)(2f)；PWM周期内V0电压矢量时间t0out，大于V0电压矢量时间最小值t0min，V0电压矢量对应一PWM周期内逆变桥(2)上桥臂电子开关(2a)(2b)(2c)全关、下桥臂电子开关(2d)(2e)(2f)全开状态；控制触发电流采样的起始时刻，使采样过程始终处于V0电压矢量状态期间，并使采样到的电流信号Ia和Ib与电机(5)相电流Iu和Iv成比例关系；在部分调制周期内，控制V7电压矢量时间t7out小于V0电压矢量时间t0out，使有效电压矢量V1’和V2’的时间t1out和t2out增长，从而提高电机(5)加速度和最高速度，所述V7电压矢量对应一PWM周期内逆变桥(2)上桥臂电子开关(2a)(2b)(2c)全开、下桥臂电子开关(2d)(2e)(2f)全关状态。
2、 如权利要求1所述的控制方法，其特征在于所述脉宽调制步骤，包 括以下步骤步骤3. 1计算当前扇区号sector;步骤3. 2计算有效电压矢量VI'和V2'期望时间tlobj和t2obj;步骤3. 3计算有效电压矢量期望时间之和tsobj， tsobj=tlobj+t2obj; 步骤3. 4计算V0电压矢量时间t0out、 V7电压矢量时间t7out、有效电压 矢量时间tlout和t2out，零电压矢量时间t0out、 t7out需满足如下原则a) t0out、 t7out、 tlout及t2out之和等于调制周期tpwm ，b) V0电压矢量时间t0out大于其最小值t0min，c) 有效电压矢量时间tlout、t2out两者之比，与有效电压矢量期望时间tlobj、 t2obj两者之比相等，d) tlout、 t2out应分别尽量接近但不大于tlobj、 t2obj，以满足电机(5)控 制的需要，e) t7out占据整个调制周期除t0out、 tlout、 t2out剩余的时间，即 t7out=tpwm-t0out-tlout-t2out， t7out可以小于t0out，最小为0，步骤3.5根据tpwm、 t7out、 tlout、 t2out来计算逆变桥(2)桥臂电子 开关状态切换日寸间 taon、 tbon、 tcon, taon=tpwm-tlout-t2out-t7out ， tbon二taon+tlout， tcon二tbon+t2out;步骤3.6根据扇区号sector,将逆变桥(2)桥臂电子开关状态切换时间 taon、 tbon、 tcon填写入核心控制模块(1)对应的比较器(CMPR1) 、 (CMPR2)和 (CMPR3)中，并输出空间矢量PWM信号。
3、 如权利要求l所述的控制方法，其特征在于所述在逆变桥(2)处于V0 状态期间采集串联于逆变桥(2)下桥臂电子开关(2d) (2e)中的电流检测模块 (3)(4)的电流输出信号，VO状态可以是一个PWM周期持续的V0状态，也可以 是相邻PWM周期内的部分V0状态组成的一个连续的V0状态，连续的V0状态 至少需维持时间t0min。
4、 如权利要求l所述的控制方法，其特征在于所述V0电压矢量时间最 小值tOmin大于等于采集时间长度tad,其为固定值。
5、 一种根据权利要求1所述方法控制电机的电机控制器，包括核心控制 模块(1)、连接所述核心控制模块(1)的逆变桥(2)，其特征在于还包 括串联于逆变桥(2)下桥臂电子开关(2d) (2e)中的电流检测模块(3)和(4),所 述电流检测模块(3) (4)具有连接逆变桥(2)下桥臂电子开关(2d) (2e)的引脚、 连接功率地线的引脚和电流信号输出引脚，其输出和逆变桥下桥臂电流大小成比例关系，当下桥臂电子开关(2d)(2e)打开时，其输出电流和电机(5)相电流 大小成比例关系；所述核心控制模块(l)，具有连接电流检测模块(3)(4)的输入引脚，及连 接逆变桥(2)桥臂电子开关(2a)(2b)(2c)(2d)(2e)(2f)的PWM信号输出引脚， 执行从逆变桥下桥臂采样电流的空间矢量脉宽调制电机控制方法，在逆变桥处 于V0状态时通过所述电流检测模块(3) (4)采集电流信号Ia和Ib，输出空间矢 量PWM信号，所述空间矢量PWM信号，对任一个调制周期来说，其VO电压矢 量时间tOout大于最小值tOmin，并控制触发电流采样的起始时刻，使采样过 程处于VO电压矢量状态期间，以使核心控制模块(l)采样到的电流信号Ia和 Ib和电机(5)相电流Iu和Iv成比例关系，在部分调制周期，控制V7电压矢量 时间t7out小于V0电压矢量时间tOout，从而提高电机(5)加速度和最高速度；所述逆变桥(2)具有接受所述核心控制模块(1)的PWM信号的输入引脚，其 接收来自核心控制模块(1)的PWM信号控制逆变桥(2)桥臂电子开关 (2a) (2b) (2c) (2d) (2e) (2f)并对电机(5)进行驱动控制。
全文摘要
一种采用空间矢量脉宽调制电机控制方法及其控制器，该方法是，在逆变桥处于V0状态期间采集串联于逆变桥下桥臂电子开关中的电流检测模块的输出信号，当输出空间矢量PWM信号的V0电压矢量时间t0out大于V0电压矢量时间最小值t0min时，控制触发电流采样的起始时刻，使采样过程处于V0期间，使采样到的电流信号Ia和Ib与电机相电流成比例关系；在部分调制周期，当V0时间小于t0min时，控制V7时间t7out小于V0时间t0out，以补偿V0时间，使其大于t0min，使有效电压矢量时间t1out和t2out相对增长，从而提高电机加速度和最高速度。使应用该方法的电机控制器，具有较低的电流检测硬件成本，并能稳定检测电机的相电流，同时尽量减小或消除因电流采样而对电机加速度和最高速度的影响。
文档编号H02P6/08GK101567654SQ20081003669
公开日2009年10月28日 申请日期2008年4月25日 优先权日2008年4月25日
发明者刘革兴, 力 甄, 秦仓法, 麟 黄 申请人:上海鲍麦克斯电子科技有限公司