一种应用于永磁无刷电机的pwm移相法
【技术领域】
[0001]本发明涉及PWM移相法，具体涉及一种应用于永磁无刷电机的PWM移相法。
【背景技术】
[0002]电动自行车的驱动设备大多采用永磁无刷电机，永磁无刷电机电流采样主要有采用霍尔传感器的电流采样和单电阻采样两种方式。采用霍尔传感器的电流采样成本较高，不适合在成本要求较低的电动自行车领域采用；采用单电阻采样的方式存在不符合采样条件的问题，且现有的解决方法PWM移相法算法复杂，控制效果较差。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于解决上述问题，提供一种应用于永磁无刷电机的PWM移相法，该方法直接对调制波Ta、Tb、Tc的修正便可以实现PWM的移相，比现有的PWM移相法简单，实现起来容易，提高了永磁无刷电机采用单电阻相电流重构技术的控制性能，降低了成本。
[0004]该方法包括以下步骤:
(1)结合两电平SVPWM的算法，计算出扇区N、调制波Ta、Tb、Tc、配合时间Tl、T2；
(2)根据配合时间T1、T2和采样时间Tmin的关系，进行采样条件的划分并对两个补偿量Tpmax、Tpmin进行赋值；
(3)判断所在的扇区N，结合两个补偿量Tpmax、Tpmin，对调制波Ta、Tb、Tc进行修正；
(4)修正过的调制波Ta、Tb、Tc和载波进行比较，产生PWM波，实现PWM的移相。
[0005]上述步骤(2)中的采样条件的划分和对两个补偿量Tpmax、Tpmin进行赋值的公式为:
当 Tl>=2*Tmin&&T2>=2*Tmin 时:
Tpmax=0;
Tpmin=0;
当 Tl>2*Tmin&&T2〈2*Tmin 时:
Tpmax=Tmin-T2/2;
Tpmin=0;
当 Tl〈2*Tmin&&T2>2*Tmin 时:
Tpmin=Tmin-Tl/2;
Tpmax=0;
当 Tl〈2*Tmin&&T2〈2*Tmin 时:
Tpmin=Tmin-Tl/2;
Tpmax=Tmin-T2/20
[0006]上述述步骤(3)中的对调制波Ta、Tb、Tc进行修正的公式为:
当N=1时:
Tal=Ta_Tpmin;Ta2=Ta+Tpmin;Tbl=Tb; Tb2=Tb;
Tcl=Tc+Tpmax;Tc2=Tc_Tpmax;
当N=2时:
Tal=Ta;Ta2=Ta;
Tbl=Tb_Tpmin;Tb2=Tb+Tpmin;
Tcl=Tc+Tpmax;Tc2=Tc_Tpmax;
当N=3时:
Tal=Ta+Tpmax;Ta2=Ta_Tpmax;
Tbl=Tb_Tpmin;Tb2=Tb+Tpmin;
Tcl=Tc;Tc2=Tc;
当N=4时:
Tal=Ta+Tpmax;Ta2=Ta_Tpmax;
Tbl=Tb;Tb2=Tb;
Tcl=Tc_Tpmin;Tc2=Tc+Tpmin;
当N=5时:
Tal=Ta;Ta2=Ta;
Tbl=Tb+Tpmax;Tb2=Tb_Tpmax;
Tcl=Tc_Tpmin;Tc2=Tc+Tpmin;
当N=6时:
Tal=Ta_Tpmin;Ta2=Ta+Tpmin;
Tbl=Tb+Tpmax;Tb2=Tb_Tpmax;
Tcl=Tc;Tc2=Tc0
[0007]本发明的优点是比现有的PWM移相法简单，实现起来容易，提高了永磁无刷电机采用单电阻相电流重构技术的控制性能，降低了成本。
【附图说明】
[0008]图1是本发明的一种应用于永磁无刷电机的PWM移相法的流程图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0010]参见图1。一种应用于永磁无刷电机的PWM移相法，包括以下步骤:
(1)结合两电平SVPWM的算法，计算出扇区N、调制波Ta、Tb、Tc、配合时间Tl、T2；
(2)根据配合时间T1、T2和采样时间Tmin的关系，进行采样条件的划分并对两个补偿量Tpmax、Tpmin进行赋值，进行赋值的公式为:
当 Tl>=2*Tmin&&T2>=2*Tmin 时:
Tpmax=0;
Tpmin=0;
当 Tl>2*Tmin&&T2〈2*Tmin 时:
Tpmax=Tmin-T2/2;Tpmin=0;
当 Tl〈2*Tmin&&T2>2*Tmin 时:
Tpmin=Tmin-Tl/2;
Tpmax=0;
当 Tl〈2*Tmin&&T2〈2*Tmin 时:
Tpmin=Tmin-Tl/2;
Tpmax=Tmin-T2/2;
(3)判断所在的扇区N，结合两个补偿量Tpmax、Tpmin，对调制波Ta、Tb、Tc进行修正，进行修正的公式为:
当N=1时:
Tal=Ta_Tpmin;Ta2=Ta+Tpmin;
Tbl=Tb; Tb2=Tb;
Tcl=Tc+Tpmax;Tc2=Tc_Tpmax;
当N=2时:
Tal=Ta;Ta2=Ta;
Tbl=Tb_Tpmin;Tb2=Tb+Tpmin;
Tcl=Tc+Tpmax;Tc2=Tc_Tpmax;
当N=3时:
Tal=Ta+Tpmax;Ta2=Ta_Tpmax;
Tbl=Tb_Tpmin;Tb2=Tb+Tpmin;
Tcl=Tc;Tc2=Tc;
当N=4时:
Tal=Ta+Tpmax;Ta2=Ta_Tpmax;
Tbl=Tb;Tb2=Tb;
Tcl=Tc_Tpmin;Tc2=Tc+Tpmin;
当N=5时:
Tal=Ta;Ta2=Ta;
Tbl=Tb+Tpmax;Tb2=Tb_Tpmax;
Tcl=Tc_Tpmin;Tc2=Tc+Tpmin;
当N=6时:
Tal=Ta_Tpmin;Ta2=Ta+Tpmin;
Tbl=Tb+Tpmax;Tb2=Tb_Tpmax;
Tcl=Tc;Tc2=Tc;
(4)修正过的调制波Ta、Tb、Tc和载波进行比较，产生PWM波，实现PWM的移相。
【主权项】
1.一种应用于永磁无刷电机的PWM移相法，其特征在于，该方法包括以下步骤:(1)结合两电平SVPWM的算法，计算出扇区N、调制波Ta、Tb、Tc、配合时间Tl、T2； (2)根据配合时间T1、T2和采样时间Tmin的关系，进行采样条件的划分并对两个补偿量Tpmax、Tpmin进行赋值； (3)判断所在的扇区N，结合两个补偿量Tpmax、Tpmin，对调制波Ta、Tb、Tc进行修正； (4)修正过的调制波Ta、Tb、Tc和载波进行比较，产生PWM波，实现PWM的移相。2.根据权利要求1所述的一种应用于永磁无刷电机的PWM移相法，其特征在于，所述步骤(2)中的采样条件的划分和对两个补偿量Tpmax、Tpmin进行赋值的公式为: 当 Tl>=2*Tmin&&T2>=2*Tmin 时:Tpmax=0;Tpmin=0; 当 Tl>2*Tmin&&T2〈2*Tmin 时:Tpmax=Tmin-T2/2;Tpmin=0; 当 Tl〈2*Tmin&&T2>2*Tmin 时:Tpmin=Tmin-Tl/2;Tpmax=0; 当 Tl〈2*Tmin&&T2〈2*Tmin 时:Tpmin=Tmin-Tl/2;Tpmax=Tmin-T2/203.根据权利要求1所述的一种应用于永磁无刷电机的PWM移相法，其特征在于，所述步骤(3)中的对调制波Ta、Tb、Tc进行修正的公式为: 当N=1时:Tal=Ta_Tpmin;Ta2=Ta+Tpmin;Tbl=Tb; Tb2=Tb;Tcl=Tc+Tpmax;Tc2=Tc_Tpmax; 当N=2时:Tal=Ta;Ta2=Ta;Tbl=Tb_Tpmin;Tb2=Tb+Tpmin;Tcl=Tc+Tpmax;Tc2=Tc_Tpmax; 当N=3时:Tal=Ta+Tpmax;Ta2=Ta_Tpmax;Tbl=Tb_Tpmin;Tb2=Tb+Tpmin;Tcl=Tc;Tc2=Tc; 当N=4时:Tal=Ta+Tpmax;Ta2=Ta_Tpmax;Tbl=Tb;Tb2=Tb;Tcl=Tc_Tpmin;Tc2=Tc+Tpmin; 当N=5时: b °3X=23X^X=T3X:XT3Uidx-qx=2qx: XT3Uidx+qx=iqx:UIUldX+T3X=2T3X: UIUldX-T3X=JT3X:种 9=N:uiuidx+ox=2ox: uxuidx-ox=Tox:XT3iudx-qx=^qx: XT3Uidx+qx=iqx(γ-, J ryr~> T { -T1 T TT-)T
【专利摘要】本发明公开了一种应用于永磁无刷电机的PWM移相法，用于解决永磁无刷电机采用单电阻相电流重构技术时遇到的不满足采样条件的问题。该方法通过对建立在单相伏秒平衡关系的分析，得出直接对调制波Ta、Tb、Tc的修正便可以实现PWM的移相的结论。该方法的步骤是：结合两电平SVPWM的算法，计算出扇区N、调制波Ta、Tb、Tc、配合时间T1、T2；根据配合时间T1、T2和采样时间Tmin的关系，进行采样条件的划分并对两个补偿量Tpmax、Tpmin进行赋值；判断所在的扇区N，结合两个补偿量Tpmax、Tpmin，对调制波Ta、Tb、Tc进行修正；修正过的调制波Ta、Tb、Tc和载波进行比较，产生PWM波，实现PWM的移相。本发明提供的一种应用于永磁无刷电机的PWM移相法，比现有的PWM移相法简单，实现起来容易，提高了永磁无刷电机采用单电阻相电流重构技术的控制性能，降低了成本。
【IPC分类】H02P25/02, H02P6/14, H02P23/00
【公开号】CN105356794
【申请号】CN201510803688
【发明人】陈好, 王志川, 王晓杰
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月20日