一种电流采样方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及电流采样，具体而言，涉及一种电流采样方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、电机在工业产品和消费产品中得到广泛的应用，电力电子的发展更是推动了电机调速技术发展，为了达到高性能的电机调速效果，控制电路必须实时采样电机的电压和电流信号。

2、现有的控制电路使用单电阻采样方案，每个pwm周期采样两重电流状态的直流母线电流，重构得到三相电流信号。现有的采样方案存在以下问题：当电压相位处于0°、60°、120°、180°、240°、300°或输出电压较小时，每个pwm周期满足电压采样条件的时刻小于两个，导致只能采样到一种电流状态或者无法采样到电流，进而无法重构相电流。

3、基于此，现有技术中提供了通过移相方式实现电流采样，即对每个pwm周期进行移相处理，能够保证在电压相位处于0°、60°、120°、180°、240°、300°或输出电压较小时，可以采样到至少两个电流状态，进而实现电流重构。

4、然而，对每个pwm周期进行移相处理的方式，会导致输出电压畸变增大，导致电机运行不稳定或者产生较大的电磁噪音。

技术实现思路

1、本申请在于提供一种电流采样方法、装置、电子设备及存储介质，以解决现有技术中在进行电流重构时导致的输出电压畸变增大，电机运行不稳定或者产生较大的电磁噪音的问题。

2、为解决上述问题，第一方面，本申请实施例提供了一种电流采样方法，所述方法包括：

3、获取电机参数，其中，所述电机参数包括定子线圈绕组电阻、d轴电感、q轴电感、反电动势常数以及转子旋转的角速度；

4、间隔地对三相pwm周期进行移相；

5、对移相后的三相pwm周期进行电流信号采样；

6、对未移相的三相pwm周期，依据上一三相pwm周期的电流信号与所述电机参数，确定当前三相pwm周期的电流信号。

7、由于本申请并不对所有的三相pwm周期进行移相，而仅是选择性的对部分三相pwm周期进行移相，因此不会造成输出电压的畸变较大，电机运行可以更加稳定。同时，对于其余未进行移相的三相pwm周期，可以结合电机参数与上一三相pwm周期的电流信号的参数，估算出其电流信号，保证了能够获取到每个三相pwm周期的电流信号，实现三相电流信号重构，达到高性能的调速效果。

8、可选地，依据上一三相pwm周期的电流信号与所述电机参数，确定当前三相pwm周期的电流信号的步骤包括：

9、获取上一三相pwm周期的电流信号；其中，所述上一三相pwm周期的电流信号至少包括a相电流信号与b相电流信号；

10、构建旋转坐标系，其中，电机的定子磁场方向为d轴，超前d轴90°方向为q轴；

11、将上一三相pwm周期的电流信号转换为旋转坐标系下的d轴电流与q轴电流，并将电压转换为旋转坐标系下的d轴电压与q轴电压；

12、依据所述将上一三相pwm周期对应的d轴电流与q轴电流、d轴电压与q轴电压、定子线圈绕组电阻、d轴电感、q轴电感、反电动势常数、转子旋转的角速度以及三相pwm周期时长确定当前三相pwm周期对应的d轴电流与q轴电流。

13、通过估算方式确定出未移相的三相pwm周期对应的d轴电流与q轴电流，保证了能够获取每个三相pwm周期的电流信号。同时，当前三相pwm周期的电流信号基于上一三相pwm周期的信号进行确定，也使得确定出的当前三相pwm周期的电流信号更加精确。

14、可选地，当前三相pwm周期对应的d轴电流与q轴电流满足公式：

15、

16、

17、其中，iq-1表示当前三相pwm周期对应的q轴电流，id-1表示当前三相pwm周期对应的d轴电流，iq表示上一三相pwm周期对应的q轴电流，id表示上一三相pwm周期对应的d轴电流，uq表示q轴电压，ud表示d轴电压，rs表示定子线圈绕组电阻，ld表示d轴电感，lq表示q轴电感，ts表示反电动势常数，w表示转子旋转的角速度；并且，

18、id＝iacosθ+iβsinθ

19、iq＝-iasinθ+iβcosθ

20、

21、其中，θ表示转子磁场方向与定子a相位置的夹角；ia表示a相电流信号，ib表示b相电流信号。

22、可选地，间隔地对三相pwm周期进行移相的步骤包括：

23、每间隔n个周期，对所述三相pwm周期进行移相。

24、可选地，间隔地对三相pwm周期进行移相的步骤包括：

25、间隔大于预设周期对三相pwm周期进行移相。

26、可选地，间隔地对三相pwm周期进行移相的步骤包括：

27、随机选定三相pwm周期进行移相，并对其余三相pwm周期不做处理。

28、第二方面，本申请实施例还提供了一种电流采样装置，所述装置包括：

29、数据获取单元，用于获取电机参数，其中，所述电机参数包括定子线圈绕组电阻、d轴电感、q轴电感、反电动势常数以及转子旋转的角速度；

30、处理单元，用于间隔地对三相pwm周期进行移相；

31、处理单元，还用于对移相后的三相pwm周期进行电流信号采样；

32、处理单元，还用于对未移相的三相pwm周期，依据上一三相pwm周期的电流信号与所述电机参数，确定当前三相pwm周期的电流信号。

33、可选地，所述处理单元具体用于获取上一三相pwm周期的电流信号；其中，所述上一三相pwm周期的电流信号至少包括a相电流信号与b相电流信号；构建旋转坐标系，其中，电机的定子磁场方向为d轴，超前d轴90°方向为q轴；将上一三相pwm周期的电流信号转换为旋转坐标系下的d轴电流与q轴电流，并将电压转换为旋转坐标系下的d轴电压与q轴电压；依据所述将上一三相pwm周期对应的d轴电流与q轴电流、d轴电压与q轴电压、定子线圈绕组电阻、d轴电感、q轴电感、反电动势常数、转子旋转的角速度以及三相pwm周期时长确定当前三相pwm周期对应的d轴电流与q轴电流。

34、第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：

35、存储器，用于存储一个或多个程序；

36、处理器；

37、当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，实现上述的方法。

38、第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，实现上述的方法。

技术特征：

1.一种电流采样方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的电流采样方法，其特征在于，依据上一三相pwm周期的电流信号与所述电机参数，确定当前三相pwm周期的电流信号的步骤包括：

3.根据权利要求2所述的电流采样方法，其特征在于，当前三相pwm周期对应的d轴电流与q轴电流满足公式：

4.根据权利要求1所述的电流采样方法，其特征在于，间隔地对三相pwm周期进行移相的步骤包括：

5.根据权利要求1所述的电流采样方法，其特征在于，间隔地对三相pwm周期进行移相的步骤包括：

6.根据权利要求1所述的电流采样方法，其特征在于，间隔地对三相pwm周期进行移相的步骤包括：

7.一种电流采样装置，其特征在于，所述装置包括：

8.根据权利要求7所述的电流采样装置，其特征在于，所述处理单元具体用于获取上一三相pwm周期的电流信号；其中，所述上一三相pwm周期的电流信号至少包括a相电流信号与b相电流信号；构建旋转坐标系，其中，电机的定子磁场方向为d轴，超前d轴90°方向为q轴；将上一三相pwm周期的电流信号转换为旋转坐标系下的d轴电流与q轴电流，并将电压转换为旋转坐标系下的d轴电压与q轴电压；依据所述将上一三相pwm周期对应的d轴电流与q轴电流、d轴电压与q轴电压、定子线圈绕组电阻、d轴电感、q轴电感、反电动势常数、转子旋转的角速度以及三相pwm周期时长确定当前三相pwm周期对应的d轴电流与q轴电流。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。

技术总结
本发明提供了一种电流采样方法、装置、电子设备及存储介质，涉及电流采样技术领域。首先获取电机参数，其中，电机参数包括定子线圈绕组电阻、D轴电感、Q轴电感、反电动势常数以及转子旋转的角速度，接着间隔地对三相PWM周期进行移相，再对移相后的三相PWM周期进行电流信号采样，再对未移相的三相PWM周期，依据上一三相PWM周期的电流信号与电机参数，确定当前三相PWM周期的电流信号。本发明提供的电流采样方法、装置、电子设备及存储介质具有在进行三相PWM周期移相时，不会造成过大的输出电压的畸变，电机运行可以更加稳定的优点。

技术研发人员：李发顺
受保护的技术使用者：宁波奥克斯电气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12