一種測量多相逆變器系統中相電流的方法及控制系統的製作方法

2023-07-23 19:26:01

一種測量多相逆變器系統中相電流的方法及控制系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種測量多相逆變器系統中相電流的方法及控制系統，該控制系統包含電流檢測電路和處理器,其中所述處理器用於將一個電周期的每一相分割成多部分，接收來自電流檢測電路的輸入信號，每個輸入信號指示一個測量的相電流，並且計算每一部分的相電流，其中至少一部分的相電流計算值是由根據所述多相系統中其它相電流測量值計算出的計算值和該相的測量值之間的變化比例值來確定的。
【專利說明】一種測量多相逆變器系統中相電流的方法及控制系統

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種測量多相逆變器系統中相電流的方法及控制系統，該系統可依據 每相的電流控制多相旋轉機械設備的轉子的旋轉運行。

【背景技術】
[0002] 現有技術中多相旋轉電機的控制系統用來驅動傳動系統，該傳動系統包括多個連 接到多相旋轉電機的開關元件，從而控制多相旋轉電機的旋轉。例如，圖1給出了典型的 多相旋轉電機的驅動系統。該驅動系統包括三相旋轉電機的多個開關元件102a、102b、102c 和104a、104b和104c。其中一套開關元件102a、102b和102c為上側開關元件，而另一套開 關元件104a、104b和104c為下側開關元件。該控制系統用於驅動電機每相繞組對應的上 側和下側開關元件以輸出正弦波電壓，該電壓施加在電機的三相繞組中的每一相繞組。這 樣使三相繞組產生的力矩具有很少的紋波。分流電阻l〇8a、108b、108c分別和下側開關元 件104a、104b、104c串聯以提供一種高性價比的測量電流的方法。
[0003] 圖2顯示了三相電流I_U、I_V、I_W(也被描述為la、lb和Ic)如何隨著電角度的 變化而變化。現有方法為選擇兩個初始電流測量值並根據三相電流之和必須為〇的理論推 導出第三個電流的值。這些方法假設電壓和電流之間的相位差很小，因此選擇可從其它兩 相計算出最正的電壓的相位。因此每個電周期中用於計算的原始數據變化三次。若在原始 測量值中出現任何偏移誤差，則在三部分邊界中計算的電流將具有不連續性。
[0004] 採用分流器具有很多缺點。當電流流過下側開關元件104η或其反向並聯二極體 106η時，只能測量某一特定相位的電流，該電流對於從其它兩相電流推導第三個電流是必 要的。任何原始電流測量值中的偏移誤差會導致不連續從而影響閉環電流控制器的性能。 在開關瞬間之後，由於線路的充電電流，原始電流測量值會直接遭遇大的尖峰。應該在下側 開關元件開始導通之後延遲一段時間再對電流進行採樣以防止尖峰對測量值的影響。該段 延遲的時間加入模擬變換所要求的時間，導致產生一最小時間，在該時間內下側開關元件 必須導通從而可以使用原始測量值。當調製指數較高時，該問題變得更加需要關注，因為在 電周期內電流在某一點流過分流電阻的時間變短。
[0005] 採用自舉電源的逆變器要求下側開關元件能夠導通足夠長的時間以便在電源放 電過程中對自舉電源充電，該自舉電源為上側開關元件供電。這種"在周期內為下側元件長 充電"的方法降低了閉環電流控制器的可靠性。
[0006] 現有方法為選擇兩個初始電流測量值並根據三相電流之和必須為0的理論推導 出第三個電流值。若在原始測量值中出現任何偏移誤差，則在三部分邊界中計算的電流將 具有不連續性。


【發明內容】

[0007] 本發明涉及一種測量多相逆變器系統中相電流的方法及控制系統，該系統可依據 每相的電流控制多相旋轉機械設備的轉子的旋轉運行。
[0008] -方面，本發明提供了一種測量多相逆變器系統中相電流的方法，該方法包括以 下步驟：
[0009] 將一個電周期的每一相分割成多部分；並
[0010] 計算每一部分的相電流，其中至少一部分的相電流的計算值是由根據所述多相逆 變器系統中其它相電流測量值計算出的所述相電流的值和該相的測量值之間的變化比例 值來確定的。
[0011] 上述相電流是由根據所述多相逆變器系統中其它相電流測量值計算出的所述相 電流的值和該相的測量值之間的線性變化比例值來確定的。
[0012] 至少另一部分的相電流計算值是由上述相電流的測量值來確定的。
[0013] 上述方法進一步包括，對於相電流的計算值根據該相電流的測量值確定的某一部 分，交替採用所述相電流的前一個有效測量值，並使開關元件在允許測量相電流的最短時 間內接通。
[0014] 上述多相逆變器系統包含多個開關元件以及與至少一個所述開關元件相關聯的 電容，通過計算所述開關元件的導通時間來對所述電容充電，將計算的導通時間與要求對 電容充電的最短時間進行對比，當計算的導通時間短於要求對電容充電的最短時間時，則 交替接通計算的接通時間的開關元件和最短時間的開關元件使電容能夠完全充電。
[0015] 上述將一個電周期的每一相分割成多部分的步驟包括將一個電周期的每一相分 割成偶數部分。
[0016] 上述多相逆變器系統包含絕緣柵雙極電晶體開關元件。
[0017] 第二方面，本發明還提供了一種測量三相逆變器系統中相電流的方法，該方法包 括以下步驟：
[0018] 將一個電周期分割成12部分；
[0019] 計算每一部分的相電流，其中至少一部分的相電流的計算值是由根據所述多相逆 變器系統中其它相電流測量值計算出的所述相電流的值和該相的測量值之間的變化比例 值來確定的。
[0020] 至少另一部分的相電流計算值由根據上述多相逆變器系統中其它相電流測量值 計算出的所述相電流的值和該相的測量值之間的變化比例值來確定的。
[0021] 至少另一部分的相電流計算值是由上述三個電流的測量值確定。
[0022] 上述方法進一步還包括計算一個偏移值，當該數值用來計算相電流時，從所述測 量的電流值中減去所述偏移值。
[0023] 第三方面，本發明還提供了一種用於多相逆變器系統的控制系統，所述控制系統 包含電流檢測電路和處理器，所述處理器用於：
[0024] 將一個電周期的每一相分割成多部分；
[0025] 接收來自電流檢測電路的輸入信號，每個輸入信號指示一個測量的相電流；並且
[0026] 計算每一部分的相電流，其中至少一部分的相電流計算值是由根據所述多相逆變 器系統中其它相電流測量值計算出的所述相電流的值和該相的測量值之間的變化比例值 來確定的。
[0027] 上述控制系統包括和下側開關元件串聯的分流電阻。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 通過以下對附圖的描述，本發明實施方式的特徵和優點將變得更加容易理解，其 中
[0029] 圖1給出了多相轉子的多相控制裝置的實例；
[0030] 圖2顯示了三相轉子每相的典型三相正弦電流波形圖；
[0031] 圖3給出了確定三相控制裝置每相電流的實施例的原理圖；
[0032] 圖4給出了確定如圖3所示的實施例中某一給定相從該相周期開始到中間時間點 到結束的電流的實例；
[0033] 圖5給出了確定三相控制裝置每相電流的第二實施例的原理圖；並且
[0034] 圖6給出了確定如圖5中所示的實施例中某一給定相從該相周期開始到中間時間 點到結束的電流的實例。

【具體實施方式】
[0035] 下面對優選實施方式的描述僅僅是示範性的，而絕不是對本發明及其應用或用法 的限制。在各個附圖中採用相同的附圖標記來表示相同的部件，因此相同部件的構造將不 再重複描述。
[0036] 以下結合附圖以及【具體實施方式】對本發明的技術方案做進一步說明。
[0037] 如圖1所示，多相電機控制裝置1提供一個多相輸出以驅動多相電機2,該電機具 有多相輸入。由於三相是世界上最常見的多相系統，因此在本發明中，將以三相為實施例進 行描述。然而本領域技術人員應該能夠理解，這裡所描述的技術可以應用到其它多相逆變 器系統中。
[0038] 控制裝置1包括逆變器10,逆變器10包括由6個開關元件102a、102b、102c，以及 104a、104b、104c組成的橋式電路以及控制開關元件102和104的輸出的驅動電路12。在 實施例中，每個開關元件102、104都顯示為絕緣柵雙極電晶體（IGBT)，絕緣柵雙極電晶體 是一種適合於高速運行的開關元件。然而也可使用其它開關元件。在該橋式電路中，電機 2的每相線圈由上側開關元件102和下側開關元件104驅動。橋式電路的每相都有二極體 106,二極體106在下側開關元件104關斷時仍會提供連續的電流通路。分流電阻108和下 側開關元件104串聯以便用來測量流經下側開關元件104到直流電源負極的電流值。
[0039] 控制裝置1包括驅動電路12用來根據控制信號控制每個開關元件102和104的電 壓。在對逆變器10執行控制時（通過上側開關元件102和下側開關元件104驅動每相線 圈），將對上側開關元件102和下側開關元件104的上下相實施控制。處理器14用於控制 驅動電路12以及該電路的其它元件。電流檢測電路16接收來自每個分流電阻106的測量 值並將這些數值輸出到處理器14中。處理器14根據與開關元件104串聯的分流電阻106 的電阻值和電壓值可計算出流經開關元件104的電流值。進一步地，處理器14可根據流經 每個開關元件104的電流值計算流入電機每相線圈的線圈相電流值。
[0040] 該電流和輸出電壓之間可能存在相位偏差，取決於具體工作條件，該相位偏差會 改變選擇的、兩個原始電流測量值的相角。
[0041] 根據本發明提供的方法,處理器14接收來自電流檢測電路16的檢測值並根據由 測量的第二電流和第三電流計算得到的第一電流的電流值和測量的第一電流的電流值之 間的變化率來確定多相逆變器系統中的相電流。
[0042] 對於三相系統，給定相的電流的數學表達式如下：
[0043] Iphase(n) P X Iphase(n)-calculated+Q X Iphase(n)-measured
[0044] 其中
[0045] Iphase(n) Mlc;ulatral是特定第n相的電流，是由其它相位的測量值計算而來的；
[0046] Iphase(n)___d是第η相的測量電流
[0047] P+Q=l，並且
[0048] P的數值大於或等於0,小於或等於1並且
[0049] Q的數值大於或等於0,小於或等於1。
[0050] 當Q從1到0之間變換時，P在0到1之間變化，反之亦然。
[0051] 因此，可以從其它相（即P等於1並且Q等於0時）的測量值初步(在特定相電流 是三相電流中最正的電流的時刻）計算得到特定相的相電流，並隨後被確定為計算值(從其 它相的測量電流值計算得到的計算值）和該特定相的相電流原始測量值（即P從1減少到 0而Q從0增加到1)的線性增長比例值，直到另一相電流為最正的電流，在此刻，該特定相 的相電流由該特定相的測量值確定。該特定相的相電流被確定為計算值(從其它相的測量 電流值計算得到的計算值）和該特定相的相電流原始測量值（即P從〇增加到1而Q從1 減少到0)的線性下降比例值以完成通過從其它相的測量值對特定相的相電流的計算。
[0052] 該方法在圖3和圖4表示出來。
[0053] 本發明提供的方法把電周期的每相分割成多個小部分，而不是每相一部分。對於 每一相，這些分割部分的數量可以是偶數。對於一個給定的周期，可以認為每相都被分割成 多部分，可通過由多相系統中其它相電流測量值計算得到的相電流值和該相的測量值的變 化比例值確定至少一部分的相電流。分割部分的部分數可以是偶數，即每相可以分割成2、 4、6等部分。
[0054] 在圖3所示的實施例中，A、B、C三相每相都被分割成兩部分（從1到6依次編號）。 括號中的電流表示從其它兩相電流計算而得電流，不帶括號的電流表示直接使用了測量的 電流值。
[0055] 在第1部分的起點，電流la通過測量電流Ic和lb計算而得。在第1部分的終 點，直接使用la的原始測量值。隨著電角度在第1部分增加，la使用的數值是由測量電流 值Ic和lb計算而得的la的數值和la的測量值之間的線性變化比例值。例如，第1部分 的中間，la使用的數值是由Ic和lb計算而得的數值的一半，以及la的測量值的一半。在 第1部分和第2部分之間的邊界處，直接使用三個測量的電流值。在第2部分，lb使用的 電流值是測量值和計算值之間的線性變化比例值。在第2部分的終點，電流lb直接從測量 的電流值la和Ic計算而得。
[0056] 對於其它分割部分，其它電流的計算步驟同上述的情況相同。
[0057] 圖4將進一步說明這種情況。N相逆變器系統中的相電流Iphase(n)可通過從其它 (N-1)相的測量值計算得到的相電流Iph_(n)和該相的電流測量值Iph_ (n)之間的線性變化 比例值得以確定。如圖4所示，從其它相的測量值計算而得的特定相η的相電流（表示為 IplWri 小於該相的測量值（表示為IplWri 當然，這僅僅是出於演示目的， 在任何時刻，計算值 Iphase (n) _calculated 可能多於或少於測量值 phas e (n) _me asur e d °
[0058] 當特定相的測量值獨立於由其它相的測量值計算而得的電流值Iphase(n)_ calculated使用時，可計算出偏差值，並將其從測量值中Iphase (n)_measured減去。
[0059] 圖3和4給出了本發明提供的其中一個實施例，對於N相系統中的某一個特定相， 先開始從其它相的測量電流值計算得到該特定相的相電流，並且該相電流被確定為該特定 相相電流的計算值和該特定相相電流測量值之間的變化比例值，該值先增加後減小。該比 例值可隨著相角線性或非線性變化。
[0060] 採用三相實施例進行描述是因為三相系統是世界上應用最廣泛的多相系統。然而 該方法也可以應用到其它多相系統中，在該系統中可以從到負載的所有電流路徑獲取電流 測量值，且當不能測量某一相電流時，可以測量所有其它相電流。
[0061] 根據本發明提供的另一個實施例，一種測量三相逆變器系統中相電流的方法，該 方法包括把一個電周期分割成12部分（每相被分割成4部分）並計算每一部分的相電流， 其中在一個給定部分，所述相電流計算包括以下步驟：
[0062] 所述相電流基於計算得到的第一電流和測量得到的第二電流及第三電流；
[0063] 所述相電流基於第一電流的計算值和測量值與第二電流和第三電流的測量值的 線性變化比例值；
[0064] 所述相電流基於所述三個電流的測量值。
[0065] 這適用於三相逆變器系統，例如，分流電阻和三個下側絕緣柵雙極電晶體（IGBT) 串聯。
[0066] 本發明方法把電周期每相分割成幾個小部分，而不是每相一部分。在如圖5所示 實施例中，每相被分割成4部分（這些部分按順序從1到12編號，如圖4所示）。括號中的 電流表示電流值從其它兩相電流計算而得，不帶括號的電流表示直接使用測量的電流值。
[0067] 在第1部分，電流la通過測量電流值Ic和lb計算而得。在第2部分的起點，la 的電流值用如同第1部分的方法計算。在第2部分的終點，直接使用la的原始測量值。隨 著電角度在第2部分增加，la使用的數值是由測量電流值Ic和lb計算而得的la的數值 和la的測量值的線性變化比例值。例如，第2部分的中間，la的數值是由Ic和lb計算而 得的數值的一半，以及la的測量值的一半。
[0068] 在第2部分和第3部分之間的邊界處，直接使用三個測量的電流值。
[0069] 在第3部分，lb使用的電流值是測量值和計算值之間的線性變化比例值。在第4 部分，電流lb由測量電流值la和Ic計算而得。
[0070] 對於其它分割部分，其它電流的計算步驟同上述的情況相同。
[0071] 圖6進一步給出了如圖5所示的實施例，其中電周期的每相被分割成4部分。圖 6給出了一個實施例，對於N相系統的給定相n，可以從其它相（S1)的測量值初步計算得到 特定相的相電流，並隨後被確定為計算值和該特定相的相電流原始測量值之間的線性變化 比例值，該比例值（S2)先增加後減少（S3)。最後（S4)，從其它相的相電流計算得到該特定 相的相電流。
[0072] 檢測和降低原始測量偏移誤差影響
[0073] 圖3和圖5顯示了一個三相系統，在電周期內有三個角度（60°、180°、300°或 31/3, π，5π/3弧度），在這三個角的三個測量電流值可直接使用。在實際中，參考角不大 可能正好和三個角一致，因此當電角度在真實角度附近的一定範圍時，要實施"降低偏移影 響"的方法。
[0074] 當直接使用三個測量的電流值時，它們被相加。對於理想系統，該相加的和為0。 相加的結果被用來為其中一個電流提供偏移，即：
[0075] 偏移 I_offset=Imeas_a+Imeas_b+Imeas_c
[0076] 具有偏移誤差I_offset的電流是三個電流中最負的電流，例如，對於如圖5所示 的第2部分和第3部分之間的邊界，偏移被分配給相c。
[0077] 控制系統10在當任何偏移大於該系統所定義的閾值極限值時可觸發故障告警， 因為若偏移大於閾值意味著至少一相的測量值超出誤差範圍。
[0078] 若偏移小於故障水平，則該偏移可被時間常數過濾，例如，至少10秒或10個電周 期。在一個實施例中，若輸出電流頻率小於1Hz則不使用偏移檢測和校正系統。由於測量 電路元件參數值變化以及放大器偏移變化會導致產生偏移誤差。慢時間常數可保持閉環電 流控制器的穩定性。
[0079] 在任何時候當原始測量電流被用來計算相電流時，可從原始測量電流值中減去過 濾的偏移。當根據三個原始測量電流計算新的偏移值時，則無需減去該偏移值。在所有三 相電流在最容易被測量的時刻測量所述偏移值，即在如圖6所示的S2和S3的邊界處。當 計算出新偏移值時，相位測量值不會再通過"過濾"偏移值來進行修改。
[0080] 原始測量值的偏移校正可能沒有消除實際的偏移，因為該方法假定某相具有偏移 並且該偏移僅屬於該相。"降低偏移影響"方法的目的在於通過減少分割部分之間邊界處的 不連續性來消除偏移值對電流控制器的影響，例如，如圖5和6所描述的12個分割部分。
[0081] 可通過在逆變器開關動作前消除任何測量的初始偏差來校準電流測量值。因此當 逆變器不工作時，所述偏移校正可復位到0。
[0082] ΜΦ下側開關元件導通最短時間的影響
[0083] 在開關瞬間之後，由於線路充電電流，原始電流測量會立即遭遇大的尖峰。應該在 下側開關元件開始導通之後經過一部分延時再對電流進行採樣以防止尖峰影響測量值。該 部分延時加入到執行模擬變換所要求的時間，從而產生一最小時間，在該時間內下側開關 元件必須導通以便可以使用原始測量值。當調製指數較高時，該問題更嚴重，因為在電周期 內電流流過分流電阻的時間變短。
[0084] 電流反饋系統可檢測到何時下側開關元件的導通時間短於可使用測量的最短時 間。現有技術採用下側開關元件最小導通時間以緩解該問題，然而這樣會限制了逆變器輸 出的最大峰值到峰值電壓並且消除了脈衝跌落的可能性。這樣便降低了閉環電流控制器對 電流的控制能力。
[0085] 因此，當下側開關元件的導通時間短於有效測量所要求的最短時間時，則建議使 用上一個有效測量值。為防止該數值舊於2個採樣周期前的數值，逆變器在下一個脈寬調 制周期可使下側開關元件導通測量所要求的最短導通時間，即使計算的時間短於該時間。
[0086] 這樣，若計算的下側開關元件導通時間（t on_下側開關元件_meas)仍短於連續 脈寬調製周期測量所要求的最小時間（t on_下側開關元件_min)，所提議的方法是交替執 行下面兩個步驟，即使用上一個有效測量值I_meas (從上一個採樣周期）和強制下側開關 元件導通最短時間以允許相電流的測量。這在輸出有效電壓的範圍和電流控制器提供新數 據能力之間提供了一個平衡。
[0087] 因此，
[0088] ton_ 下側開關兀件 _min=x secs
[0089] ton_ 下側開關兀件 _meas=ysecs
[0090] 當y〈x時，則交替實施（即實施完一個再實施另一個）下面兩個步驟：使用上一個 I_meas測量值，以及延長下側開關元件的導通時間以允許進行I_meas的測量。
[0091] 該方法可和上述方法結合使用或交替使用，即把一個電周期的一相分割成多部分 並計算每一部分的相電流，其中至少一部分的相電流計算值是根據所述多相系統中其它相 電流測量值計算出的所述相電流的值和該相的測量值之間的變化比例值來確定的。
[0092] ΜΦ自舉電源充電脒衝的影響
[0093] 承上所述，建議的另一個方法關注於自舉電源的充電，該自舉電源可由上側開關 元件驅動器所使用。這裡給出了最簡單的自舉電源實施例，如其它文獻所描述的，由一個用 於儲能的電容、一個限制電容充電電流的電阻以及一個用於限制通過所述電容的電壓的齊 納二極體和一個當上側開關元件導通時防止放電的二極體組成。該自舉電源電路連接在上 側開關元件兩端，因此當下側開關元件導通時該電源被充電。對自舉電源的充電要求下側 開關元件的導通時間長於或等於所要求的對自舉電源的電容元件充電的時間。當下側開關 元件未導通時，電容元件給上側開關元件驅動器提供能量。
[0094] 控制系統1不能監控自舉電源的水平，因此現有技術中，若下側開關元件在計算 內，即自舉電源電容放電時間內的導通時間不夠長時，則會施加一個長的下側開關元件驅 動脈衝。上述為下側開關元件施加長的導通時間會使閉環電流控制器不穩定，迫使其減少 帶寬。
[0095] 這種方法通過至少提供與上述有效測量所要求的最短時間相等的交替脈衝而無 需下側開關元件的長導通時間。其中，有效測量的最短時間長於自舉電源所要求的充電時 間。
[0096] 這樣，若計算的下側開關元件對自舉電容充電的導通時間（t on_下側開關元件_ charge_calc)短於連續脈寬調製周期內所要求的對自舉電容充電的最小時間（t on_下側 開關元件_(*&1^6_!^11)，所提議的方法是交替執行下面兩個步驟，即使用計算的導通時間 和強制下側開關元件導通最短時間以允許自舉電容完全充電。這在自舉電容完全充電和避 免下側開關元件的連續長導通時間之間提供了一個平衡。
[0097] 因此，
[0098] ton_ 下側開關兀件 _charge_calc=x secs
[0099] ton_ 下側開關兀件 _charge_min=y secs
[0100] 當x〈y時，則交替實施(即實施完一個再實施另一個）下面兩個步驟：使下側開關 元件導通時間為計算的時間以及延長下側開關元件的導通時間以對自舉電容充電。
[0101] 該方法可和上述方法結合使用或交替使用：即把一個電周期的一相分割成多部分 並計算每一部分的相電流，其中至少一部分的相電流計算值是根據所述多相系統中其它相 電流測量值計算出的所述相電流的值和該相的測量值之間的變化比例值來確定的，並交替 實施(即實施完一個再實施另一個)下面兩個步驟：採用上一個採樣周期的有效的測量值1_ meas，並強制下側開關元件導通最小時間以允許進行對相電流的測量。當自舉電容所要求 的最小充電時間（t on_下側開關元件_charge_min)少於相電流測量所要求的最小時間（t 〇n_下側開關元件_meas)，則無需延長下側開關元件的導通時間以對自舉電容進行完全充 電。
[0102] ΜΦ電流相位偏移的影響
[0103] 當逆變器連接至感性負載時，電流和輸出電壓之間存在相位差，該相位差改變選 擇的兩個原始電流測量值之間的相角。當該負載是旋轉機械設備時並且這種機械會向電網 回饋電能時，這種關係變得更為複雜。
[0104] 該方法更進一步假設輸出電流和電壓將包含基本正弦波並且閉環電流控制器具 有足夠的帶寬，因此可使用參考需求電流而非測量電流。這樣又可增強系統的抗幹擾能力 並可減少涉及的數值計算量。
[0105] 該方法在確定採用哪個分割部分時修改所採用的相角，例如，如圖4所示的12部 分。每個周期都對這種修改進行一次計算，並在下一個周期逐漸實施。最大相角修改和變 化率取決於負載和系統參數而受限制。
[0106] 這樣，處理器14可接收指示相電流和相電壓的信號，並確定相位差以及負載所需 要的電流/電壓值與實際電流/電壓測量值之間的誤差，並用該誤差校正相電流計算值。
[0107] 該方法可以和上述方法結合使用或交替使用：即把一個電周期的一相分割成多部 分並計算每一部分的相電流，其中至少一部分的相電流計算值是根據所述多相系統中其它 相電流測量值計算出的計算值和該相的測量值之間的變化比例值來確定的，並交替採用上 一個採樣周期的有效的測量值I_meas，或強制下側開關元件導通最小時間以允許進行有效 的相電流測量；並至少提供與上述有效測量所要求的最短時間相等的交替脈衝。
[0108] 在本說明書中，相位簡稱為A、B和C以及U、V及W。這些稱謂在本說明書中是可 互換的。
[0109] 需要說明的是，在本文中，術語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵蓋非排 他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而 且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有 的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句"包括一個……"限定的要素，並不排除在包括 所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0110] 以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。凡在 本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發明的保護範圍 內。
【權利要求】
1. 一種測量多相逆變器系統中相電流的方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟： 將一個電周期的每一相分割成多部分；以及 計算每一部分的相電流，其中至少一部分的相電流的計算值是根據所述多相逆變器系 統中其它相電流測量值計算出的所述相電流的值和該相的測量值之間的變化比例值來確 定的。
2. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述相電流是根據所述多相逆變器系統中 其它相電流測量值計算出的所述相電流的值和該相的測量值之間的線性變化比例值來確 定的。
3. 如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，至少一個其它部分的相電流計算值是由 所述相電流的測量值來確定的。
4. 如權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述方法進一步包括，對於相電流的計算值 根據該相電流的測量值確定的某一部分，在採用所述相電流的前一個有效測量值與強迫開 關元件在允許測量相電流的最短時間內接通兩者之間交替。
5. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述多相逆變器系統包含多個開關元件以 及與至少一個所述開關元件相聯的電容，通過計算所述開關元件的導通時間來對所述電容 充電，將計算的導通時間與要求對電容充電的最短時間進行對比，當計算的導通時間短於 要求對電容充電的最短時間時，交替接通計算的接通時間的開關元件和最短時間的開關元 件以使電容能夠完全充電。
6. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述將一個電周期的每一相分割成多部 分的步驟包括將一個電周期的每一相分割成偶數部分。
7. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述多相逆變器系統包含絕緣柵雙極晶 體管開關元件。
8. -種測量三相逆變器系統中相電流的方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟： 將一個電周期分割成12部分； 計算每一部分的相電流，其中至少一部分的相電流的計算值是根據所述多相逆變器系 統中其它相電流測量值計算出的所述相電流的值和該相的測量值之間的變化比例值來確 定的。
9. 如權利要求8所述的方法，其特徵在於，至少一個其它部分的相電流計算值是根據 所述多相逆變器系統中其它相電流測量值計算出的所述相電流的值和該相的測量值之間 的變化比例值來確定的。
10. 如權利要求8或9所述的方法，其特徵在於，至少一個其它部分的相電流計算值是 由所述三個電流的測量值確定。
11. 如權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述方法進一步還包括計算一個偏移值， 當該數值用來計算相電流時，從所述測量的電流值中減去所述偏移值。
12. -種用於多相逆變器系統的控制系統，其特徵在於，所述控制系統包含電流檢測電 路和處理器，所述處理器用於： 將一個電周期的每一相分割成多部分； 接收來自電流檢測電路的輸入信號，每個輸入信號表示一個測量的相電流；以及 計算每一部分的相電流，其中至少一部分的相電流計算值是根據所述多相逆變器系統 中其它相電流測量值計算出的所述相電流的值和該相的測量值之間的變化比例值來確定 的。
13.如權利要求12所述的控制系統，其特徵在於，所述控制系統包括與下側開關元件 串聯的分流電阻。
【文檔編號】H02P27/06GK104065294SQ201410103402
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月19日 優先權日:2013年3月19日
【發明者】西蒙·大衛·哈特 申請人:控制技術有限公司