電流控制器及其電流偏移校正方法

2024-03-08 01:04:15

專利名稱：電流控制器及其電流偏移校正方法
技術領域：
本發明涉及一種電流控制器，用於控制驅動電機的電流，以及涉及一種電流偏移校正方法，用於抑制三相PWM逆變器的電流檢測值的 偏移和抑制三相PWM逆變器的溫度漂移。
背景技術：
常規電流控制器包括電流檢測設備以及控制用來驅動電機的電 流，所述電流檢測設備根據串聯到各相的下臂元件的分流電阻的電壓 降來檢測三相逆變器的各相的電流值。在這種電流檢測設備中，所提 供的是一種包括電流值檢測部的電流檢測設備，電流值檢測部使用兩 相的電流值之和的反向信號值作為在下臂元件中具有短接通時段的一 個下臂元件的另一相的電流，其中在因其於下臂側上的構造而不能夠 檢測分流電阻的一個下臂元件僅是關閉時的電流相位時段期間、以及 在該下臂元件的短接通時段導致儘管下臂是接通的但也難於高精度檢 測時的電流相位時段中，高精度地檢測所有的相電流。(例如，參見 專利文獻1)此外，如下述提供一種電流控制器的電流偏移校正方法。在該電 流偏移校正方法中，當表示相電流iu、 iv和iw為0的所有PWM信號 PWMU、 PWMV和PWMW的50%負荷比狀態持續足以損失積聚在電 機中的電磁能量的預定時間時，讀取相電流iu、 iv和iw並將其存儲為 電流偏移量，其隨後用來實施用於所檢測相電流iu、 iv和iw的偏移補 償，從而實現簡單且精確地檢測相電流iu、 iv和iw。(例如，參見專 利文獻2)專利文獻l: JP-A-2003-164159 (第3、 4頁以及附圖5)
專利文獻2: JP-A-2003-164192 (第4、 5頁以及附圖5、 6)下面將利用


現有技術。圖4示出了具有例如在專利文獻1 中所述的電流檢測設備的電流控制器的一般結構。圖4中，l表示電流 控制器，2表示三相PWM逆變器部，3表示開關元件驅動電路，4表 示A/D轉換部，5表示電流控制操作部，6表示調製波指令產生部，7 表示電流檢測值操作部，8表示載波產生部，以及9表示PWM信號產 生部。另外，101表示商用電源，102表示轉換部，103表示濾波電容， 104表示電機，105表示位置檢測器，以及106表示上控制部。將電流 控制器l添加到上面，構成了電機控制設備的一般結構。此外，21表 示開關元件，以及22表示續流二極體(freewheel diode) 。 23表示插 入在負側(Nch)的開關S2和用於檢測電流的DC總線的負側(Nch)之 間的分流電阻。24表示電荷泵電路，用於使用開關元件21的負側脈衝 提供開關元件21的驅動電源。反向並聯連接到IGBT電晶體21的續流二極體22用於形成開關 Sl。串聯連接的Sl和S2 二者形成用於一個相位的開關對。上述三對 開關用於三個相位。電荷泵電路21從DC電源Vs+通過二極體和電容 器連接到開關元件驅動電路3，所述二極體和電容器分別連接到每個相 位的前方。開關元件21、續流二極體22、分流電阻23和電荷泵電路 24形成三相PWM轉換部2。首先，將說明一般電機控制設備的操作。上控制部106依據位置 反饋信號和來自外部的用於操作的指令來執行位置控制、速度控制和 轉矩控制，從而輸出電流指令到電流控制操作部5，所述位置反饋信號 是位置檢測器105中的位置檢測信號。轉換部102將商用電源101的 AC電源轉換成DC電源。三相PWM轉換部2依據PWM信號產生部 9的PWM信號將DC電源轉換成AC電源，從而給電機104供給電源。 在這種操作序列中，電機控制設備依據外部的操作命令控制電機。
現在，將描述電流控制器1的各個部分的操作。A/D轉換部4檢 測三相PWM轉換部2中的分流電阻23兩端的電壓，以檢測分流電阻 23中流動的電流。A/D轉換部4把在兩端檢測的電壓A/D轉換成為電 流反饋信號，輸出所述信號到電流檢測值操作部7。電流檢測值操作部 7執行對來自A/D轉換部4的電流反饋信號的電流檢測值操作，從而 輸出該電流檢測值到電流控制操作部5。此外，在執行電流檢測值的偏 移校正的情況下，電流檢測值操作部7還執行基於電流檢測值的偏移 值檢測和偏移校正操作。基於上控制部106的電流指令、電流檢測值操作部7的電流檢測 值以及向調製波指令產生部6輸出電壓指令的位置反饋信號，電流控 制操作部5執行電流控制操作。載波產生部8依據載波頻率和載波幅 值輸出載波。在電壓指令大於載波幅值時，載波命令指令產生部6限 制調製比(modulation ratio)。然後調製波指令產生部6產生調製波指 令，以根據電壓指令輸出電壓，從而向PWM信號產生部9輸出調製波 指令。PMW信號產生部9比較載波和調製波指令以產生脈衝信號，並 且進一步產生脈衝信號的轉換信號。在上述動作之後，PWM信號產生 部9對開關元件的正側和負側兩者產生PWM信號。PWM信號具有死區時間(dead time)，使得同一相位的正側和負 側上的開關元件不能同時接通，因在開關元件同時接通的情況下，DC 電源會短路。此外，通常根據電壓指令或者調製比命令，依據死區時 間而變化的電壓補償是基於電流指令、電流檢測值、電流估計值等執 行的。這使得電壓指令與真實電壓一致。開關元件驅動電路3依據PWM 信號來控制開關元件21的接通/關閉，用於向電機供給電源。現在，將詳細描述現有技術中的偏移校正操作。圖5示出了現有 技術中電流偏移量的檢測操作。首先，讀取各個相的PWM信號的負荷 比(S100)。判定已經讀出的PWM信號的負荷比是否全部是50% (S102)。在判定所有負荷比是50%的情況下，判定所有負荷比是50%
的狀態是否持續預定時間(S104)。當判定該狀態持續預定時間時， 執行各個相的電流偏移量操作(S106、 S108和S110)。在上文中，將 各相的P WM信號的負荷比假定為不計死區時間的值。圖6是一個流程圖，示出了現有技術中執行電流偏移量操作的操 作。首先，在下臂元件在後繼時刻是接通的時段期間讀取三相的相電 流iu、 iv和iw，並且隨後，將讀取的相電流iu、 iv和iw設定為各相的 偏移量的當前值(S200)。其次，計算各偏移量的當前值的總和，其 中各偏移量的當前值分別在下臂元件在先於當前時刻第N次(其中N 表示整數)接通的期間獲得(S204和S204)。該總和除以N以計算每 個相的平均偏移值(S206)，並且存儲所計算的值(S208)。圖7是一個流程圖，示出了在現有技術中使用電流偏移量的電流 偏移校正操作。首先，按預定的時序讀取三相的相電流iu、 iv和iw (S300)。隨後分別從所讀取的三相的相電流iu、 iv和iw中減去所存 儲的電流偏移量的值，從而獲得偏移補償相位電流iu'、iv'和iw'(S302)。 輸出所獲得的偏移補償電流iu'、iv'和iw'作為新的電流檢測值(S304)。如上所述，在現有設備及其電流偏移校正方法中，在電流檢測值 操作部7中執行電流偏移量檢測、電流偏移量操作和電流偏移量校正， 從而基於通過校正電流檢測系統的偏移量變化而獲得的新電流檢測值 來進行電流控制。發明內容本發明要解決的技術問題在專利文獻1的現有電流控制器中，為了精確校正，檢測所有三 相的下臂側上的電流。這樣導致的問題是在僅兩相的下臂側上的電流 檢測中不可能有高精度的電流檢測，而兩相是低成本、最小化和簡化 電路所要求的。 此外，在專利文獻2的現有電流偏移校正方法中，在各個相位的所有PWM信號的負荷比是50%，即意味這各個相位電流是0並且這 種狀態持續一段預定時間的情況下，讀出的相位電流是用作執行偏移 校正的電流偏移量。這使得不可能在實際使用狀態下進行這種偏移校 正，因為在為了伺服而實際接通電機期間，各個相位的PWM信號的所 有負荷比為50%的狀態僅僅是一種沒有負荷的伺服鎖定狀態。鑑於上述，本發明的目的在於提供一種電流控制器，其能夠在接 通電機狀態下持續地檢測和校正偏移值，不僅對規則偏移有效而且對 隨時間變化的偏移也有效，還能夠在即使由於低成本、最小化和簡化 電路而只需要兩相的下臂側上的電流檢測中以高精度進行電流檢測， 以及提供一種該電流控制器的電流偏移校正方法。技術手段為了解決上述技術問題，本發明如下。 依據權利要求l，提供一種電流控制器，包括 電流控制操作部，用於基於電流指令執行電流控制操作，產生電 壓指令，調製波指令產生部，用於基於所述電壓指令產生調製波指令， 載波產生部，用於產生載波，PWM信號產生部，用於基於所述調製波指令和所述載波之間的比 較，產生PWM信號，A/D轉換部，基於串聯連接到三相PWM逆變器的每個相位的下臂 元件的分流電阻的電壓降，A/D轉換每個相位的電流檢測值，載波峰谷判斷部，用於接收載波的輸入，以輸出該載波的上升或 者下落的判斷信號，電流檢測值操作部，用於接收調製波指令和峰谷的信息以及A/D 轉換值的輸入，以輸出電流檢測校正值。依據權利要求2，提供一種依據權利要求1的電流控制器，其中
所述判斷信號基於下述內容來判斷所述載波是從谷底上升或者還 是從峰頂下降標記信號，指示所述載波的當前採樣值是否超出該載波的最大幅 值或者最小幅值；以及在先於該載波當前採樣值的可選區內的該載波的採樣值。依據權利要求3，提供一種依據權利要求1的電流控制器，其中 所述電流檢測值操作部通過減去電流檢測值和偏移值，執行電流 檢測校正值的操作，該電流檢測值是在從載波的峰值下落時檢測的A/D 轉換值，該偏移值是在從載波的谷底上升時檢測的A/D轉換值。依據權利要求4，提供一種依據權利要求1的電流控制器，其中 所述電流檢測值操作部基於所述調製波指令和比較標準值之間的 比較，執行電流檢測值的偏移檢測和偏移校正操作。依據權利要求5，提供一種依據權利要求1的電流控制器，其中 僅當所述載波從其谷底上升並且所述調製指令大於比較標準值 時，所述電流檢測值操作部執行偏移檢測。依據權利要求6，提供一種依據權利要求1的電流控制器，其中 用在所述電流檢測值操作部中的比較標準值是基於A/D轉換部的 採樣和保持時間、載波的頻率以及死區時間來計算的。依據權利要求7，提供一種依據權利要求1的電流控制器，其中 所述A/D轉換值是三相逆變器的三個相或者任何兩個相的電流檢 測值。依據權利要求8，提供一種電流控制器的電流偏移校正方法，該電 流控制器包括電流控制操作部，用於基於電流指令執行電流控制操作，以產生
電壓指令，調製波指令產生部，用於基於所述電壓指令產生調製波指令， 載波產生部，用於產生載波，PWM信號產生部，用於基於所述調製波指令和所述載波之間的比較，產生PWM信號，和A/D轉換部，用於基於串聯連接到三相PWM逆變器的每個相位的 下臂元件的分流電阻的電壓降來A/D轉換每個相位的電流檢測值，該電流偏移校正方法包括峰谷判斷步驟，用於判斷載波是從它的谷底上升或者還是從它的峰頂下降比較步驟，用於基於所述判斷步驟中的結果，比較所述調製波指令和比較標準值；偏移檢測步驟，用於基於在所述比較步驟中的結果，檢測電流檢 測值的偏移；以及校正值操作步驟，用於獲得所述電流檢測值和在所述偏移檢測步 驟中檢測的偏移值之間的差，作為電流檢測校正值，其中在電機的規則運轉狀態下，持續執行所述步驟的序列。依據權利要求9，提供一種依據權利要求8的電流控制器的電流偏 移校正方法，其中所述峰谷判斷步驟在完成A/D轉換電流檢測值的步驟之後執行，以及在所述峰谷判斷步驟中，當載波從其峰頂下落時，A/D轉換值被 用作電流檢測值，而當載波從其谷底上升時，該步驟轉到所述比較步 驟，以及在所述比較步驟中，當所述調製波指令大於所述比較標準值時， A/D轉換值被用作偏移值，而當所述調製波指令小於所述比較標準值 時，該步驟轉到所述校正值操作步驟。發明效果依據權利要求1的發明，可以檢測與電流檢測值重疊的電流檢測 系統的偏移值，並且可以校正電流檢測值。這使得具有高精度的電流 檢測中的電流控制得以改進。依據權利要求2的發明，可以容易和確定地判斷載波是從它的谷 底上升還是從它的峰頂下落。依據權利要求3的發明，可以在電機接通狀態下持續地檢測偏移 值以校正電流檢測值。因此，不僅可對規則偏移而且對隨時間變化的 偏移例如溫度漂移的偏移值進行檢測以校正電流檢測值。依據權利要求4的發明或者權利要求5的發明，能夠防止偏移檢 測中的錯誤檢測，從而能夠防止電流控制性能的惡化。依據權利要求6的發明，可在電機接通的狀態下或者電機接通之 前用簡單運算公式來計算要計算的比較標準值。這使得軟體處理時間 減少。依據權利要求7的發明，即使在三相逆變器的任何兩個相位的下 臂側上的電流檢測中，也可以檢測偏移值來校正電流檢測值，因設備 的低成本和最小化以及電路的簡化要求兩個相位。依據權利要求8的本發明，可以檢測與電流檢測值重疊的電流檢 測系統的偏移值，並且可以校正電流檢測值。這使得具有較高精度的 電流檢測中電流控制性能得以改進。依據權利要求9的本發明，可以在電機接通狀態下持續地檢測偏 移值以校正電流檢測值。此外，可以不僅對規則偏移而且對隨時間變 化的偏移例如溫度漂移的偏移值進行檢測以校正電流檢測值。

圖1示出本發明實施方式1的電流控制器的結構。圖2是說明依據本發明的電流控制器的電流偏移校正方法的流程圖。圖3示出檢測電流偏移值的方法。圖4示出常規電流控制器的結構。 圖5是示出現有技術中電流偏移量檢測操作的流程圖。 圖6是示出現有技術中執行電流偏移量操作的流程圖。 圖7是示出現有技術中使用電流偏移量的電流偏移校正操作的流 程圖。附圖標記說明1電流控制器2三相PWM逆變器部3開關元件驅動電路4 A/D轉換部5電流控制操作部6調製波指令產生部7電流檢測值操作部8載波產生部9 PWM信號產生部10載波峰谷判斷部21開關元件22續流二極體23 分流電阻24 電荷泵電路 101商用電源 102轉換部103濾波電容 104電機
105位置檢測器 106上控制部具體實施方式
下面將基於附圖描述依據本發明的電流控制器和控制電流偏移方 法的具體實施例。(實施例1)圖l示出本發明的結構。在圖1中，l表示電流控制器，2表示三 相PWM逆變器部，3表示開關元件驅動電路，4表示A/D轉換部，5 表示電流控制操作部，6表示調製波指令產生部，7表示電流檢測值操 作部，8表示載波產生部，9表示PWM信號產生部，以及IO表示載波 峰谷判斷部。此外，21表示開關元件，22表示續流二極體。23表示插 入在負側(Nch)的開關S2和用於檢測電流的DC總線的負側(Nch)之 間的分流電阻。24表示電荷泵電路，用於使用開關元件21的負側脈衝 提供開關元件21的驅動電源。反向並聯連接到IGBT電晶體21的續流二極體22用於形成開關 Sl。串聯連接的Sl和S2 二者形成用於一個相位的開關對。三對開關 用於三個相位。電荷泵電路21從DC電源Vs+通過二極體和電容器連 接到開關元件驅動電路3，所述二極體和電容器分別沿著每個相位的前 向連接。開關元件21、續流二極體22、分流電阻23和電荷泵電路24 形成三相PWM轉換部2。本發明不同於專利文獻1和2之處在於提供了載波峰谷判斷部10 以及在於電流檢測值操作部7執行電流偏移值檢測方法和電流偏移值 校正方法，上述方法是基於載波峰谷判斷部10和調製波指令產生部6 的輸出。現在，將描述依據本發明的具有電流控制器的電機控制設備的操
作。上控制部106依據位置反饋信號和來自外部的用於操作的指令執
行位置控制、速度控制和轉矩控制，從而向電流控制操作部5輸出電 流指令，所述位置反饋信號是位置檢測器105中的位置檢測信號。轉 換部102將商用電源101的AC電源轉換成DC電源。三相PWM轉換 部2依據PWM信號產生部9的PWM信號將DC電源轉換成AC電源， 以給電機104供給電源。在這種操作序列中，電機控制設備依據外部 的操作命令控制電機。
接著，將描述電流控制器的操作。上控制部106依據位置反饋信 號和來自外部的用於操作的指令執行位置控制、速度控制和轉矩控制， 從而輸出電流指令到電流控制操作部5，所述位置反饋信號是位置檢測 器105中的位置檢測信號。轉換部102將商用電源101的AC電源轉換 成DC電源。三相PWM轉換部2依據PWM信號產生部9的PWM信 號將DC電源轉換成AC電源，從而給電機104供給電源。在這種操作 序列中，電機控制設備依據外部的操作命令控制電機。
現在，將描述電流控制器1的各個部分的操作。A/D轉換部4檢 測三相PWM轉換部2中的分流電阻23兩端的電壓，以檢測分流電阻 23中流動的電流。A/D轉換部4將在兩端的檢測電壓轉換成電流反饋 信號，把該信號按數字值ADu、 ADv和ADw輸出到電流檢測值操作部 7。載波峰谷判斷部10區分峰頂和谷底，以向電流檢測值操作部7輸 出有關區別的信息。電流檢測值操作部7檢測檢測電流的電流偏移值 並且基於調製波指令Tu*、 TJ和T^以及載波峰頂和谷底之間的區別 信息和電流檢測數字值ADu、 ADV、 ADw來執行電流偏移校正。在偏移 校正之後，電流檢測值操作部7接著向電流控制操作部5輸出電流檢
測值Iu、 Iv和Iw。
電流控制操作部5基於來自上控制部106的電流指令、來自電流 檢測值操作部7的電流檢測值以及位置反饋信號來執行電流控制操作， 從而向調製波指令產生部6輸出電壓指令Vu*、 V^和V^。載波產生
部8依據載波頻率和載波幅值輸出載波。在電壓指令大於載波幅值時，
載波指令產生部6限制調製比。然後調製波指令產生部6產生調製波 指令TJ、 T/和T^，以根據所述電壓指令輸出電壓，從而向PWM信 號產生部9輸出調製波指令。PMW信號產生部9比較載波和調製波指 令以產生脈衝信號，並且進一步產生該脈衝信號的反轉信號。上述動 作之後，PWM信號產生部9對開關元件的正側和負側兩者產生PWM 信號。
PWM信號具有死區時間，使得同一相位的正側和負側上的開關元 件不能同時接通，因在開關元件同時接通的情況下，DC電源會短路。 此外，通常依據電壓指令或者調製比命令，依據死區時間而變化的電 壓補償是基於電流指令、電流檢測值、電流估計值等執行的。這使得 電壓指令與真實電壓一致。開關元件驅動電路3依據PWM信號控制開 關元件21的接通/關閉，用於向電機104供給電源。
現在，將詳細描述電流控制器的電流偏移校正方法。圖2是表示 電流控制器的電流偏移校正方法的流程圖。
(5101) 首先，確認是否完成通過讀出在分流電阻23兩端檢測的 電壓來獲得電流檢測值的A/D轉換。在完成的情況下，該步驟轉至
(S102)。當沒有完成該確認時，結束用於校正的步驟序列。
(5102) 判斷來自載波產生部11的載波是從它的峰頂下落還是從 它的谷底上升。當載波從谷底上升時，該步驟轉到(S103)。當載波 從峰頂下落時，該步驟轉到(S104)。對於載波的峰頂或者谷底，依 據標記信號以及先於該載波當前採樣值的任何部分的該載波的採樣值 來判斷載波是從谷底上升還是從峰頂下落，所述標記信號表示載波的 當前採樣值是否超出了載波幅值的最大值或者載波幅值的最小值。
(5103) 把來自調製波指令產生部6的調製波指令與通過後面敘
述的計算方法計算的比較標準值相比較。在所述調製波指令小於所述 比較標準值時，該步驟轉到(S106)。當所述調製波指令等於或者大
於所述比較標準值時，該步驟轉到(S105)。
(5104) 當載波從峰頂下落時，各個相位的開關元件21的下臂接 通，並且電流流向連接到各個相位下臂側的分流電阻器。因此，在步 驟S101獲得的A/D轉換值被設置為在當前偏移校正之前得到的電流檢 測值，接著該步驟轉到(S106)。
(5105) 當該載波從谷底上升並且所述調製波指令等於或者大於 所述比較標準值時，各個相位的開關元件21的上臂接通，沒有電流流 向連接到各個相位下臂側的分流電阻器。因此，在步驟(S101)獲得 的A/D轉換值被設置為當前的偏移值，並且接著該步驟轉到(S106)。
(5106) 從偏移校正之前獲得的電流檢測值中減去該偏移值，以 計算偏移校正之後的電流檢測值。在通過步驟(S104)執行步驟(S106) 的情況下，從當前的電流檢測值中減去先前的偏移值以獲得偏移校正 之後的電流檢測值，該先前的偏移值在偏移校正之前獲得。在通過步 驟(S105)執行步驟(S106)的情況下，從先前的電流檢測值中減去 當前的偏移值以獲得偏移校正之後的電流檢測值，該先前的偏移值在 偏移校正之前獲得。
現在，將描述檢測電流偏移值的方法。圖3示出檢測電流偏移值 的方法。為了檢測各個相位在電機接通狀態下的偏移值，在沒有電流 依據電流指令流過各個相位的開關元件21下臂側的時段內，需要讀出 A/D轉換值。也就是說，當依據PWM信號產生部9的PWM信號，各 個相位的開關元件的下臂側處於"接通"的狀態時，此時的A/D轉換 值是包括電流檢測系統的偏移值和基於電流指令的電流檢測值。因此， 只檢測偏移值很困難。
因此，各個相位的偏移值可以在各個相位的開關元件21的上臂側
處於接通狀態(下臂側處於關閉的狀態)的時段內檢測。在圖3中，
各個相位的偏移值可在能夠檢測偏移值的時段內檢測，其中，在死區
時間Td過了之後(圖3中按斜線示出的部分)，在該時段內各個相位 的開關元件21的接通/關閉狀態從下臂的接通狀態切換到上臂的接通 狀態。
對於上臂的接通時段，即能夠檢測偏移值的時段，當在比較調製 波指令和比較標準值時，調製波指令等於或者大於比較標準值的情況 下，就可判斷是上臂接通時段，即能檢測偏移值的時段。在這種情況 下，比較標準值Cr可以依據公式(1)計算，其中Tmin表示上臂側最 小ON時間，Td表示死區時間，F。表示載波頻率，並且載波幅值假設 為1至a 。上文中的上臂側最小ON時間是指A/D轉換部的採樣和保 持時間。
Cr=(Tmm+Td)xfcXQ! (1)
如上所述，依據本發明的電流控制器及其電流偏移校正方法，檢 測電流檢測系統的偏移值並且偏移校正電流的檢測值。這使得電流控 制性能得以改進。此外，即使當電機接通時，也可執行偏移值檢測和 校正，從而不僅可校正規則偏移，也可校正不規則的偏移例如溫度漂 移。
即使通過分流電阻器23執行三相或者僅任意兩相上的電流檢測 時，也可以應用本發明。此外，分流電阻器23可以用檢測電流的DCCT 來替換。偏移值可以是任意數目偏移值的平均值。
只要各參數Tmin、 Td、 f;和a事先已知，並且比較標準值Cr用在 對規則操作不發生改變的狀態下，在規則操作之前，公式(1)中的比 較標準值Cr可以事先計算。
在電機接通的狀態下，可以持續檢測和校正偏移，因此，本發明 不僅對規則偏移有效而且對隨時間改變的偏移也有效，此時電流檢測 可以用高精度檢測。因此，本發明也可以用於具有電流控制器的電機 控制設備，其中本發明可以作為通過電機控制設備電機驅動的通用工 業機器、機器工具、機器人等運行。上文中的電機也可以是旋轉型的 或者直接作用型的。
權利要求
1.一種電流控制器，包括電流控制操作部，用於基於電流指令執行電流控制操作，以產生電壓指令，調製波指令產生部，用於基於所述電壓指令產生調製波指令，載波產生部，用於產生載波，PWM信號產生部，用於基於所述調製波指令和所述載波之間的比較，產生PWM信號，A/D轉換部，用於基於串聯連接到三相PWM逆變器的每個相位的下臂元件的分流電阻的電壓降來A/D轉換每個相位的電流檢測值，載波峰谷判斷部，用於接收載波的輸入以輸出該載波的上升或者下落的判斷信號，電流檢測值操作部，用於接收所述調製波指令和峰谷的信息以及A/D轉換值的輸入，以輸出電流檢測校正值。
2. 如權利要求1的電流控制器，其中所述判斷信號基於下述內容來判斷所述載波是從谷底上升或者還 是從峰頂下降標記信號，指示所述載波的當前採樣值是否超出了該載波的最大 幅值或者最小幅值；以及先於該載波的當前釆樣值的可選區內的該載波的採樣值。
3. 如權利要求1的電流控制器，其中所述電流檢測值操作部通過減去電流檢測值和偏移值來執行電流 檢測校正值的操作，所述電流檢測值是在從所述載波的峰頂下落時檢 測的A/D轉換值，所述偏移值是在從所述載波的谷底上升時檢測的A/D 轉換值。
4. 如權利要求1的電流控制器，其中 所述電流檢測值操作部基於所述調製波指令和比較標準值之間的 比較，執行所述電流檢測值的偏移檢測和偏移校正操作。
5. 如權利要求1的電流控制器，其中僅當所述載波從其谷底上升並且所述調製波指令大於比較標準值 時，所述電流檢測值操作部執行偏移檢測。
6. 如權利要求1的電流控制器，其中用在所述電流檢測值操作部中的比較標準值是基於所述A/D轉換部的採樣和保持時間、載波的頻率以及死區時間來計算的。 '
7. 如權利要求1的電流控制器，其中所述A/D轉換值是三相逆變器的三個相或者任何兩個相的電流檢 測值。
8. —種電流控制器的電流偏移校正方法，該電流控制器包括電流控制操作部，用於基於電流指令執行電流控制操作，以產生 電壓指令，調製波指令產生部，用於基於所述電壓指令產生調製波指令， 載波產生部，用於產生載波，PWM信號產生部，用於基於所述調製波指令和所述載波之間的比 較，產生PWM信號，和A/D轉換部，用於基於串聯連接到三相PWM逆變器的每個相位 的下臂元件的分流電阻的電壓降來A/D轉換每個相位的電流檢測值，該電流偏移校正方法包括峰谷判斷步驟，用於判斷所述載波是從它的谷底上升還是從它的峰頂下降比較步驟，用於基於所述判斷步驟中的結果，比較所述調製波指令和比較標準值；偏移檢測步驟，用於基於在所述比較步驟中的結果，檢測所述電流檢測值的偏移；以及校正值操作步驟，用於獲得所述電流檢測值和在所述偏移檢測步 驟中檢測的偏移值之間的差，作為電流檢測校正值，其中在電機的規則運轉狀態下，持續執行所述步驟的序列。
9.如權利要求8的電流控制器的電流偏移校正方法，其中 所述峰谷判斷步驟在完成A/D轉換電流檢測值的步驟之後執行，以及在所述峰谷判斷步驟中，當所述載波從其峰頂下落時，A/D轉換 值被用作所述電流檢測值，而當所述載波從其谷底上升時，該步驟轉 到所述比較步驟，以及在所述比較步驟中，當所述調製波指令大於所述比較標準值時， A/D轉換值被用作所述偏移值，而當所述調製波指令小於所述比較標 準值時，該步驟轉到所述校正值操作步驟。
全文摘要
提供一種電流控制器及其電流偏移校正方法，能夠在電機規則操作的狀態下持續地檢測電流檢測系統的偏移值，該偏移值與電流檢測值重疊，從而校正電流檢測值，並能夠以高精度進行電流檢測。設置載波峰谷判斷部(10)以區分載波的峰頂和谷底。在從載波的峰頂下落中檢測的A/D轉換值被用作電流檢測值。在調製波指令大於通過計算公式所計算的比較標準值的情況下，從載波的谷底上升中檢測的A/D轉換值被用作偏移值。基於所述電流檢測值和偏移值，執行電流檢測校正值的操作。
文檔編號H02M7/5387GK101151793SQ20068001000
公開日2008年3月26日 申請日期2006年3月3日 優先權日2005年3月29日
發明者渡邊淳一 申請人:株式會社安川電機