一种电机控制器电流传感器标定系统论文和设计-杨帅

全文摘要

本实用新型涉及电机控制技术领域，具体涉及一种电机控制器电流传感器标定系统，包括：上位机、电机控制器、三相电机、精密电流互感器、标定单元和直流电源；上位机通过CAN总线与电机控制器连接，用于向电机控制器发出控制信号；电机控制器与三相电机连接；精密电流互感器设置在电路中，用于检测电路中的电流数据；标定单元分别与精密电流互感器和电机控制器连接，用于对电机控制器电流传感器的数据和精密电流互感器获取的电流数据进行对应标定；直流电源分别与电机控制器、上位机和标定单元连接。本申请的系统无须额外的设备投入，操作也更加便利，可以模拟不同的温度环境，进而在不同的温度环境下对电机控制器的电流传感器进行标定。

主设计要求

1.一种电机控制器电流传感器标定系统,其特征在于，包括：上位机、电机控制器、三相电机、精密电流互感器、标定单元和直流电源；所述上位机通过CAN总线与所述电机控制器连接，用于向所述电机控制器发出控制信号调节电机控制器的输出；所述电机控制器的输出端通过三相电路与所述三相电机连接；所述精密电流互感器设置在所述三相电路的A相或B相中，用于检测电路中的电流数据；所述标定单元分别与所述精密电流互感器和电机控制器电连接，用于对所述电机控制器电流传感器的数据和所述精密电流互感器获取的电流数据进行对应标定；所述直流电源分别与所述电机控制器、上位机和标定单元连接。

设计方案

1.一种电机控制器电流传感器标定系统,其特征在于，包括：上位机、电机控制器、三相电机、精密电流互感器、标定单元和直流电源；

所述上位机通过CAN总线与所述电机控制器连接，用于向所述电机控制器发出控制信号调节电机控制器的输出；

所述电机控制器的输出端通过三相电路与所述三相电机连接；

所述精密电流互感器设置在所述三相电路的A相或B相中，用于检测电路中的电流数据；

所述标定单元分别与所述精密电流互感器和电机控制器电连接，用于对所述电机控制器电流传感器的数据和所述精密电流互感器获取的电流数据进行对应标定；

所述直流电源分别与所述电机控制器、上位机和标定单元连接。

2.如权利要求1所述的标定系统，其特征在于，还包括与所述直流电源电连接的温度可调的恒温箱，所述电机控制器设置在所述恒温箱内，所述恒温箱的驱动模块通过信号线与所述上位机连接。

3.如权利要求2所述的标定系统，其特征在于，还包括设置在所述恒温箱内的温度传感器，所述温度传感器与所述上位机和标定单元连接。

4.如权利要求3所述的标定系统，其特征在于，所述标定单元还用于将所述温度传感器采集的温度数据和所述电机控制器电流传感器以及所述精密电流互感器获取的电流数据对应标定形成二维数组，并将所述二维数组据写入所述电机控制器MCU的FLASH中。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电机控制技术领域，具体涉及一种电机控制器电流传感器标定系统。

背景技术

目前电机控制器的电流传感器的标定方法多以依靠外部设备，如电流发生器来产生准确的电流，然后来标定实际的传感器的数值，这种方法对设备的依赖程度较高，实施不是很便利。

另外现有技术中在对电机控制器的电流传感器标定过程中，都是在某一恒定温度值下进行，但是通常电机控制器的使用环境是在多种温度下，例如夏天和冬天，电机控制器的使用环境温度相差30℃左右，这是如果还根据预先的某固定温度值下的标定数据，这样由于环境的影响，电机控制器实际输出的电流数据会发生变化，从而使得电机达不到指定的工作状态，影响电机的工作效率。

实用新型内容

为了解决现有技术中采用电流发生器来标定电机控制器的电流传感器数值是对设备依赖程度高以及实施不便利的技术问题，本申请提供一种电机控制器电流传感器标定系统。

一种电机控制器电流传感器标定系统，包括：上位机、电机控制器、三相电机、精密电流互感器、标定单元和直流电源；

所述上位机通过CAN总线与所述电机控制器连接，用于向所述电机控制器发出控制信号调节电机控制器的输出；

所述电机控制器的输出端通过三相电路与所述三相电机连接；

所述精密电流互感器设置在所述三相电路的A相或B相中，用于检测电路中的电流数据；

所述直流电源分别与所述电机控制器、上位机和标定单元连接。

进一步的，还包括与所述直流电源电连接的温度可调的恒温箱，所述电机控制器设置在所述恒温箱内，所述恒温箱的驱动模块通过信号线与所述上位机连接。

进一步的，还包括设置在所述恒温箱内的温度传感器，所述温度传感器与所述上位机和标定单元连接。

其中，所述标定单元还用于将所述温度传感器采集的温度数据和所述电机控制器电流传感器以及所述精密电流互感器获取的电流数据对应标定形成二维数组，并将所述二维数组写入所述电机控制器MCU的FLASH中。

依据上述实施例的电机控制器电流传感器标定系统，直接在电机上产生电流，利用精密电流互感器测量输入电机的电流值，依此来校准电机控制器上的电流传感器，这样省去了额外的设备投入，操作也更加便利。另外本申请的标定系统通过恒温箱可以模拟不同的温度环境，进而在不同的温度环境下对电机控制器的电流传感器进行标定，当电机在不同的环境中使用时，可以调用不同的标定数据，使得电机控制器的输出更加准确，保证了电机的达到指定的工作状态。

附图说明

图1为本申请实施例电机控制器电流传感器标定系统的结构示意图；

图2为本申请实施例标定系统部分电路图；

图3为本申请实施例的标定方法流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

本实施例提供一种电机控制器电流传感器标定系统,如图1，包括：上位机1、电机控制器2、三相电机4、精密电流互感器3、标定单元5和直流电源6。

其中，上位机1通过CAN总线与电机控制器2电连接，上位机1用于向电机控制器2发出控制信号调节电机控制器2输出的电流值。电机控制器2的输出端通过三相电路与三相电机4连接；其中，精密电流互感器3设置在三相电路的A相或B相中，用于检测电路中的电流数据。标定单元5分别与精密电流互感器3和电机控制器2电连接，用于对电机控制器2的电流传感器的采集电流数据和精密电流互感器3获取的电流数据进行对应标定，具体的，标定单元5通过CAN总线与电机控制器2连接，可以将电机控制器2的电流传感器采集的电流数据和精密电流互感器3获取的电流数据以二维数组的形成进行存储，当上位机1发出控制信号完成了在电机控制器的电流传感器满量程下的各个电流值的标定后，标定单元5存储了当前温度下对应的满量程下的标定数据组成的二维数组，并将二维数组存入电机控制器2的MCU的FLASH中，完成标定。其中，直流电源6分别与电机控制器2、上位机1和标定单元5电连接，用以向其提供工作所需的电能。

依据本实施例的电机控制器电流传感器标定系统，直接在电机4上产生电流，利用精密电流互感器3测量输入电机4的电流值，依此来校准电机控制器2上的电流传感器，这样省去了额外的设备投入，同时通过上位机1来控制电机控制器2输出不同的电流值，操作也更加便利。

进一步的，本实施例的标定系统还包括与直流电源6电连接的温度可调的恒温箱8，电机控制器2设置在恒温箱8内，恒温箱8的驱动模块通过信号线与上位机1连接，可以通过上位机1向恒温箱8的驱动模块发送控制信号，设定恒温箱8的温度值，如此可以模拟不同的温度环境，这样当在某一个温度值下对电机控制器2的电流传感器完成标定后，上位机1可以重新设定一个温度值，重新设定不同的电流值，完成对电流传感器满量程下的标定，如此完成在不同温度下对电机控制器2的电流传感器的标定，将标定数据以二维数组的形式写入电机控制器2的MCU的FLASH中。

进一步的，该标定系统还包括设置在恒温箱8内的温度传感器7，温度传感器7与上位机1和标定单元5电连接，用于向上位机1和标定单元5反馈恒温箱8内的温度信息，其中温度传感器7采用热电阻温度传感器。

进一步的，电机控制器2电路中还设有过流保护电路，用以对以电机控制器2进行过流保护，防止电流过大损坏IGBT。

在本实施例中，标定单元5还用于将温度传感器7采集的温度数据和电机控制器2电流传感器以及精密电流互感器3获取的电流数据对应标定形成二维数组，并将二维数组写入电机控制器6的MCU的FLASH中。

具体的，如图2，为本实施例的标定系统的部分电路图，以下结合图2对本实施的电流发生方法进行说明。

本实施例中，电机控制器2的电流传感器分别装在A相和B相，使用DSP或者MCU将SVPWM的程序固化到flash里面，程序并且能够保存标定的数据点。在实施电流控制的时候，用上位机1通过CAN总线和控制电机控制2器进行通信，传递IqRef命令、IdRef命令以及电角度命令。

如果要使A相产生正向电流，给电机控制器2的指令为：IdRef为某一个正的数值，IqRef＝0，电角度θ＝0，采用该指令实施控制；如果要使A相产生负向电流，给电机控制器2的指令为：IdRef为某一个负的数值，IqRef＝0，电角度θ＝0，采用该指令方式实施控制。

另外，如要使B相产生正向电流，给电机控制器的指令为：IqRef为某一个正的数值，IdRef＝0，电角度θ＝0；要使B相产生负向电流，给电机控制器的指令为：IqRef为某一个负的数值，IdRef＝0，电角度θ＝0，以此实现对电机控制器2输出电流的控制。

上位机1给的指令，通过电机控制器2会在电机产生电流，根据精密精密电流互感器3的读数，调节指令，使电流读数达到设定的数值。

在实施例1的基础上，提供一种电机控制器电流传感器标定方法，如图3，包括：

步骤201：上位机1向电机控制器2输出控制指令，使得电机控制器2输出对应的电流；

步骤202：待电流稳定后，标定单元5分别通过精密电流互感器3和电机控制器的电流传感器读取电流数据，获取两者之间的差值，得到补偿量，完成在当前电流值下的对应标定；

步骤203：上位机1设定一个新的电流值，保持温度不变，重复上述步骤201和202，直到完成电机控制器2的电流传感器满量程下各个电流值的对应标定；

步骤204：标定单元5将完成的标定数据写入电机控制器2的FLASH中。

通过以上方法可以完成在某一恒定温度下对电机控制器2的电流传感器的标定过程，该方法直接在电机4上产生电流，利用精密电流互感器3测量输入电机4的电流值，依此来校准电机控制器2上的电流传感器，这样省去了额外的设备投入，同时通过上位机1来控制电机控制器2输出不同的电流值，操作也更加便利。

进一步的，本实施例中在完成步骤203后还包括：

上位机1向恒温箱8发送控制信号设定一个新的温度值，重复所述步骤201-203，完成在不同温度点下对电机控制器2的电流传感器满量程下各个电流值的对应标定。通过该方法可以完成在不同的温度下对电机控制器2的电流传感器的标定，并将标定的数据写入电机控制器2的FLASH中，使得电机控制器2在不同环境中工作时，其输出的电流值都能达到设定值，满足电机4工作的需求。

其中，通过以上方法得到在不同温度点下电机控制器2的电流传感器满量程下各个电流值的对应标定数据，输入电机控制器2的FLASH中标定数据，包括三部分，即温度值、精密电流互感器3采集的电流值以及电机控制器2的电流传感器的电流值。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

设计图

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主设计要求

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