作用时间的关系控制所述永磁同步电机是否进入过压或欠压保护的控制方式可以根 据实际需要进行设置。
[0095] 例如在一实施例方式中，上述标准电压作用时间可以为进入未欠压保护的下限值 和未进入过压保护的上限值的区间范围。只要控制所述永磁同步电机的基本电压作用时间 为落入在上述区间范围之内，则无需进入欠压保护和过压保护。
[0096] 优选地，还可以采用以下方式：
[0097]根据当前控制所述永磁同步电机的基本电压作用时间与所述标准电压作用时间 的关系计算直流母线电压的电压值；
[0098]根据所述直流母线电压的电压值控制所述永磁同步电机是否进入过压或欠压保 护。
[0099]具体地，在本实施例中，可以基本电压作用时间与直流母线电压的变化趋势设置 计算公式或者表格，根据当前控制所述永磁同步电机的基本电压作用时间与所述标准电压 作用时间之间的差值大小，确定实际的直流母线电压的电压值大小，从而根据实际直流母 线电压值的大小确定是否进入过压保护或欠压保护
[0100] 本发明还提供一种基于永磁同步电机驱动器的电压保护控制装置，参照图10,在 一实施例中，本发明提供的基于永磁同步电机驱动器的电压保护控制装置包括：
[0101] 开关控制模块10,用于接收到启动指令时，控制驱动器的开关位于非零矢量的任 一种状态；
[0102] 本实施例中提供的基于永磁同步电机驱动器的电压保护控制装置主要应用于风 机类负载驱动器电路中，用于对永磁同步电机驱动器的直流母线电压进行估算，以对永磁 同步电机及其驱动器进行保护。具体地，当直流母线电压过高或者过低时，进行过压或者欠 压保护。
[0103] 上述驱动器的开关结构如图2所示，包括开关T1、开关T2、开关T3、开关T4、开关T5 和开关T6。其中开关T1和开关T2为一相桥臂，开关T3和开关T4为一相桥臂，开关T5和开关T6 为一相桥臂。以1表示某相上桥臂接通下桥臂断开，以〇表示某相下桥臂接通上桥臂断开，则 8种开关状态可表示为8个基本矢量:000、100、110、010、011、001、101和111。其中000和111 为零矢量，1〇〇、11〇、〇1〇、〇11、〇〇1和101为非零矢量。在永磁同步电机没有启动前，一直处于 待机状态，直到接收到用户输入(或其它设备输入)的启动指令时，将控制驱动器的开关位 于任一个非零矢量状态，以下将以100为例进行详细说明。
[0104]第一获取模块20,用于在非零矢量状态下，获取预设检测永磁同步电机相电流的 电流检测电阻的电压值；
[0105] 计算模块30,用于根据所述电流检测电阻的电压值计算所述驱动器的直流母线电 压的电压值；
[0106] 保护控制模块40,用于根据所述直流母线电压的电压值的大小控制所述永磁同步 电机是否进入过压或欠压保护。
[0107] 在进入100矢量状态下，驱动器的开关结构等效图如图3所示。由开关T1以预置占 空比α对直流母线电压Ud。进行斩波得到，因此有：
[0108] [/dc=aUdc· · · ·公式 1;
[0109] 同时根据电路结构有：
[0110]
;其中R为永磁同步电机的相电阻，I为母线电流， 其数值等于B、C两相绕组电流采样值的2倍。
[0111] 根据公式1和公式2可以得到：
[0113] 根据公式3可知，只需要获取到上述电流检测电路的电压值，即可以计算得到母线 电流I的大小，从而可以确定直流母线电压的大小。可以理解的是，由于不同的非零矢量状 态不同，因此计算直流母线电流的方式也不同，所要求获取的电流检测电阻的位置也可以 不一样。此外，在本实施例中，采用了两个电流检测电阻，在其他实施例中也可以采用三个 电流检测电阻，或者两个电流检测电阻的位置设置的不同均可实现。在此不再一一说明。
[0114] 具体地，对于直流母线电压的计算方式可以根据实际需要进行设置，本实施例中， 根据上述公式3可以采用以下方式进行计算。本实施例中，优选地，如图11所示，上述计算模 块30包括：
[0115] 第一计算单元31，根据电流检测电阻的电压值和电阻值计算直流母线电流；
[0116] 第二计算单元32,用于根据所述直流母线电流、永磁同步电机的相电阻的阻值及 在所述非零矢量状态下用于对直流母线电压进行斩波的开关的占空比计算所述直流母线 电压。
[0117] 本实施例中，上述占空比为芯片内预置的，上述相电阻的阻值是固定不变的，唯一 需要计算的是直流母线电流。可以在任意两相桥臂上设置上述电流检测电阻，根据在不同 矢量状态下电流的关系计算直流母线电流;也可以在三相桥臂上均设置电流检测电阻，从 而根据欧姆定律计算直流母线电流的大小。最后根据上述公式3直接估算获得直流母线电 压的大小，当直流母线电压大于第一预设值时，则确定过压，启动过压保护；当直流母线电 压小于第二预设值时，则确定欠压，启动欠压保护。当直流母线电压位于第一预设值和第二 预设值之间时，可以直接进行启动。
[0118] 可以理解的是，进行过压保护和欠压保护的方式可以有多种，本实施例中，优选 地，通过控制永磁同步电机进入待机状态来进行过压保护和欠压保护，例如控制上述驱动 器的开关均处于截止状态。即在本实施例中，优选地，上述控制永磁同步电机是否进入过压 或欠压保护具体为:控制所述永磁同步电机是否进入待机状态。
[0119] 本发明实施例通过接收到启动指令时，控制驱动器的开关位于非零矢量的任一种 状态;在非零矢量状态下，获取预设检测永磁同步电机相电流的电流检测电阻的电压值;根 据所述电流检测电阻的电压值计算所述驱动器的直流母线电压的电压值;根据所述直流母 线电压的电压值的大小控制所述永磁同步电机是否进入过压或欠压保护。从而在现有电路 结构上无需专门设置分压采样电路对直流母线电压进行采样，因此降低了功耗。
[0120] 进一步地，参照图12,基于上述实施例，本实施例中，上述基于永磁同步电机驱动 器的电压保护控制装置还包括：
[0121] 第二获取模块50,用于当所述永磁同步电机启动预置时间后，获取当前设定运行 的转速；
[0122] 确定模块60,用于确定当前设定转速下预置的标准电压作用时间；
[0123] 所述保护控制模块40,还用于根据当前控制所述永磁同步电机的基本电压作用时 间与所述标准电压作用时间的关系控制所述永磁同步电机是否进入过压或欠压保护。
[0124] 基于上述实施例，在永磁同步电机启动运行一段时间后，由于PMSM驱动器多数采 用双闭环控制结构，内环为电流环，采用F0C控制策略，外环为转速环。
[0125] F0C控制策略的数字化，通常是使用SVPWM(SpaceVectorPulseWidth Modulation一一空间矢量脉宽调制)技术实现的。SVPWM算法的提出源于交流调速中磁通形 状为圆形的思想，设驱动器直流母线侧的电压为Ud。，期望输出的三相相电压分别为Ua、Ub、 Uc，则有：
[0126]
公式4;其中转速ω=2Jif，f为电气频率，仏为 相电压峰值。则三相相电压合成的空间矢量可以表示为：
[0128] 为计算每一种输出状态对应的相电压合成矢量，需选择一个参考中性点，参考中 性点的选择只影响相电压的零序分量。由式(5)可见，零序分量不影响合成矢量，为计算方 便，选择直流侧N为参考中性点。这样可以得到模为
>相位依此相差60°的6个非零矢 量和2个零矢量，这8个矢量统称为基本电压矢量，如图6所示。此时在不同的开关状态下对 应的相电压与线电压的值如表一所不：
[0129]
[0130] 表一
[0131] 按照矢量合成的平行四边形法则和PWM的等面积原则，利用这8个基本电压矢量可 以合成任意角度有限模长的空间矢量，也就是说按照一定的次序和作用时间发出上述8个 基本电压矢量就可以合成所期望的输出电压矢量Uref，从而输出所期望的相电压Ua、Ub、Uc。
[0132]以Uref在扇区I时为例，如图7所示可以得到以下公式：
[0133]
;式中，!^为基本电压矢量Uo的作用时 间（即导通时间）；??基本电压矢量U6Q的作用时间;To为零矢量的作用时间;Ts为开关周期。Uref在(α，β)坐标系下的分量为：
[0135] 根据表一可以得到：
[0136]
;式中，m为SVPWM的调制系数（调制
[0137] 以上过程的数字化实现，全部是通过单片机内部的计数、比较