用于开关磁阻电机驱动系统的新型单电阻电流采样技术
foc 单电阻采样移相
foc 单电阻采样移相摘要：一、引言二、foc单电阻采样移相的原理1.采样电阻的作用2.采样移相的实现三、foc单电阻采样移相在电机控制中的应用1.电机的正反转控制2.电机速度的控制四、foc单电阻采样移相的优缺点分析1.优点2.缺点五、总结正文：一、引言近年来，随着科技的快速发展，电机控制技术在工业生产和自动化领域中得到了广泛应用。
在电机控制中，foc（Field Oriented Control，场定向控制）单电阻采样移相是一种常用的控制策略。
本文将详细介绍foc单电阻采样移相的原理以及在电机控制中的应用。
二、foc单电阻采样移相的原理1.采样电阻的作用foc单电阻采样移相是通过采样电阻对电机电流进行采样，进而实现对电机控制的一种方法。
采样电阻的作用是将电机电流转换为电压信号，以便于后续处理和分析。
2.采样移相的实现采样移相是通过改变采样电阻的连接方式，实现对电机电流的相位调整。
通常采样电阻有两个连接端，通过连接到不同的电压源，可以实现对电机电流的正弦和余弦分量的采样。
三、foc单电阻采样移相在电机控制中的应用1.电机的正反转控制在电机正反转控制中，foc单电阻采样移相可以根据采样电阻的连接方式，改变电机电流的相位，从而实现电机的正反转。
2.电机速度的控制在电机速度控制中，foc单电阻采样移相可以根据采样电阻的连接方式，改变电机电流的大小和相位，从而实现对电机速度的控制。
四、foc单电阻采样移相的优缺点分析1.优点foc单电阻采样移相具有结构简单、成本低、易于实现等优点，因此在电机控制领域得到了广泛应用。
2.缺点foc单电阻采样移相的控制精度相对较低，对于高性能电机控制，可能需要采用更为复杂和精确的控制策略。
五、总结foc单电阻采样移相是一种在电机控制中常用的控制策略，具有简单、成本低、易于实现等优点。
然而，其控制精度相对较低，可能不适用于高性能电机控制。
开关磁阻电机工作原理及其驱动系统
开关磁阻电机工作原理及其驱动系统首先，让我们来了解开关磁阻电机的原理。
它由一组互相串联的磁电阻元件组成，安装在定子上。
这些磁电阻元件是由永磁材料制成的，具有高磁导率。
当电流通过磁阻元件时，它们变为“ON”状态，并形成低磁阻通路，允许磁通通过。
当电流终止时，它们恢复为“OFF”状态，形成高磁阻通路，磁通不再通过。
这种可逆性允许电机在电流方向改变时，磁通的方向也随之改变，从而实现了转子的转动。
1.电源：为电机提供所需的电能。
通常使用直流电源来驱动开关磁阻电机，但也可以使用交流电源。
2.驱动电路：将电源提供的直流电转换为适合电机工作的电流和电压。
驱动电路通常由功率放大器和控制电路组成。
功率放大器用于放大驱动电流，以控制磁阻元件的磁化状态。
控制电路用于监测电机的运行状态，并根据需要调整驱动信号。
3.控制电路：根据用户的指令或外部传感器的反馈信号，控制电机的运行速度和转向。
控制电路根据需要向驱动电路发送控制信号，以改变驱动电流的大小和方向。
开关磁阻电机的驱动系统通过控制磁化状态来改变磁通，从而控制电机的转动。
当需要驱动电机时，控制电路向驱动电路发送启动信号，驱动电路放大信号并向磁阻元件提供足够的电流，使其进入“ON”状态。
这时，磁通开始通过，产生转矩，驱动转子开始转动。
当需要改变电机的转向时，控制电路改变驱动电流的方向，使磁通方向相应改变。
需要注意的是，开关磁阻电机的驱动系统需要根据具体的电机参数和工作要求进行设计和调整，以实现最佳的性能和效率。
驱动系统应能提供足够的功率和精确的控制，以满足电机的转矩和速度需求，并确保电机的稳定运行。
综上所述，开关磁阻电机的工作原理基于磁阻效应，并由驱动系统控制。
驱动系统由电源、驱动电路和控制电路组成，通过改变磁化状态来改变磁通，从而驱动电机的转动。
这种电机具有结构简单、转速范围广、效率高等特点，适用于许多工业应用领域。
foc单电阻
foc单电阻一、什么是FOC单电阻？FOC单电阻是指一种基于磁场定向控制技术的电机控制方法，它能够在不增加传感器的情况下，实现高精度的转矩控制和速度控制。
FOC单电阻通常被应用于无刷直流电机（BLDC）或永磁同步电机（PMSM）等类型的电机中，以提高其效率和性能。
二、FOC单电阻的工作原理1. 磁场定向控制技术磁场定向控制技术是FOC单电阻的核心原理。
它通过对电机内部磁场进行精确地测量和控制，实现对转子位置、速度和转矩等参数的精确控制。
具体来说，该技术利用空间矢量调制（SVM）算法将三相交流信号转换为两个正交轴上的直流信号，从而实现对电机转子位置和速度的测量和估算，并通过反馈环节进行闭环控制。
2. FOC单电阻的工作流程FOC单电阻通常包括以下几个步骤：（1）测量三相交流信号：通过采集三相交流信号，并进行采样和滤波，得到精确的电流、电压和相位信息。
（2）空间矢量调制：将三相交流信号转换为两个正交轴上的直流信号，并进行调制和控制，以实现对电机转子位置、速度和转矩等参数的精确控制。
（3）反馈控制：通过反馈环节，将实际测量值与期望值进行比较，并根据误差大小对电机输出信号进行调整，从而实现高精度的转矩控制和速度控制。
三、FOC单电阻的特点1. 高效率：FOC单电阻能够通过精确地测量和控制电机内部磁场，最大限度地减少能量损失，从而提高电机效率。
2. 高精度：FOC单电阻能够在不增加传感器的情况下，实现高精度的转矩控制和速度控制，从而提高了系统性能和可靠性。
3. 灵活性强：FOC单电阻具有高度灵活性，可以适应不同类型的无刷直流电机或永磁同步电机等不同类型的驱动需求。
4. 成本低廉：FOC单电阻不需要额外的传感器和控制器，因此可以降低系统成本和复杂度。
四、FOC单电阻的应用领域FOC单电阻已经被广泛应用于各种类型的电机控制系统中，包括：1. 电动汽车：FOC单电阻能够提高电动汽车的效率和性能，从而延长其续航里程。
《开关磁阻电机》课件
电动汽车的驱动系统需要能够提供更高的扭矩和功率，同时还要具备较 高的可靠性和效率。开关磁阻电机能够满足这些要求，因此在一些高端 电动汽车中得到了应用。
在工业领域的应用
工业领域是开关磁阻电机的重要应用领 域之一，特别是在需要高扭矩、高可靠
性、高效率和高寿命的场合。
发展
开关磁阻电机在发展过程中不断改进和优化，以提高效率、降低成本、减小体积和重量等方面取得显著进展。目 前，开关磁阻电机已经在工业自动化、电动车、家用电器等领域得到广泛应用。
特点与优势
特点
开关磁阻电机具有结构简单、成本低、可靠性高、效率高、调速范围宽等优点。
开关磁阻电机具有更高的能效和可靠性，适 用于需要频繁启动、制动和调速的场合。此外，开关磁阻电机的控制系统简单， 维护方便，适用于各种恶劣环境。
开关磁阻电机的设计、制造和控制系 统已经得到了很大的发展，但仍存在 一些挑战和问题需要进一步研究和解 决。
对未来研究的展望
随着技术的不断进步和应用需求的不断提高，开关磁阻电 机的性能和功能需要进一步优化和完善。
未来的研究将更加注重开关磁阻电机的智能化、高效化、 小型化和轻量化等方面的研究，以适应更加复杂和多变的 应用场景。
在工业领域中，开关磁阻电机主要用于 驱动各种机械设备，如压缩机、泵、风 机、传送带等。由于其高效、可靠、维 护成本低等优点，开关磁阻电机在工业
领域中得到了广泛应用。
在工业自动化和智能制造领域，开关磁 阻电机的高效性和可靠性也得到了广泛 应用，如机器人关节驱动、自动化生产
线等。
在家用电器领域的应用
家用电器是开关磁阻电机的重要应用领域之一，特别是在需要高效、低噪音、低 维护成本的家电产品中。
MotorCtrl_单电阻采样
永磁同步电机矢量控制方案在变频空调风机中的运用作者：孙桂喜，唐华标，张建新，张醒（意法半导体）摘要本文介绍永磁同步电机矢量控制原理和基于STM32矢量控制在变频空调永磁同步风机中的应用解决方案,该方案采用单电阻电流采样及无位置传感器的速度检测和转子位置检测的系统结构.通过加入噪音消除、电机缺相检测、抗台风启动及系统过流过压保护等功能模块使得本方案具有低风机噪音、高系统效率、高可靠性和节能等特点。
关键词：矢量控制无位置传感器永磁同步电机噪音消除缺相检测抗台风节能AbstractThe paper describes the Field Oriented Control (FOC) principle for Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM), presents sensor-less single shunt current sensing FOC solution for PMSM fan of air-condition system based on STM32 MCU platform.By adding functions of electronic-noise-cancellation, phase-missing check, anti-typhoon start up and OVP/OCP (Over Voltage/Over Current Protection) etc., the system has the features of lower noise, high efficiency, high reliability and energy saving etc.Key words: FOC, Sensor-less PMSM, Noise Cancellation, Phase Missing Check, Anti-typhoon永磁同步电机矢量控制方案在变频空调风机中的运用1．引言变频空调以其节能、室内温度更稳定、噪音低、舒适度更高的特点得到快速的发展，成为今后空调发展趋势已成业界共识。
项目五 开关磁阻电机类型及其控制技术
给A-B-C-D相绕组通电，转子就会沿逆时针方向连续旋转 。反之，如果依次给A-D-C-B通电，转子就会按照顺时针 的方向连续转动。
第三节 开关磁阻电机运行特性
SRM的驱动系统多采用计算机控制。在电机速度小于或等 于ωb (第一转折点转速）时，通常采用电流或电压斩波控制 (CCC)方式，用调节相绕组中的电流大小来控制电机转矩和过 电流保护控制，实现恒转矩运转。在电机速度大于ωb 并且小于 或等于ωsc（第二转折点转速）时，采用角度位置控制(APC)方 式，电机的转矩随转速的增加而下降，电机的功率保持不变， 实现恒功率运转。在电机速度大于ωsc时，由于可控制条件都超 过了极限，转矩不再随转速的一次方下降，SRM改变串励特性 运行，电机转矩随转速的增加而下降。
SRM发电／电动运行原理是SRM具有四象限运行能 力，即可以实现发电／电动的双向运行。当SRM在发电 状态下时，将原动机提供给电机的机械能转换为电能回 馈给电源，而当其在电动状态下运行时，则将电源提供 的电能转换为机械能输出。
SRM分别在发电与电动运行时，定子每相的理想电 感分布与相电流之间的关系，如图5-6所示。相电感L将 以转子位置角为周期而变化。
为减少制动转矩，在电感刚开始下降时，应 尽快使绕组电流衰减到0，即最大电感到达 之前,关断角应设计在θ2～θ3区间内，主开关 管关断后，绕组电流迅速下降，保证在电感 下降区内流动的电流很小，很快下降为0。
第四节 开关磁阻电机控制技术
SRM 的可控参数为定子绕组电压、开通角与关断角, SRM 的控制就是如何合理改变这些控制参数以达到运行要求，根据 改变控制参数的不同方式， SRM 有3 种控制模式，即角度位 置控制( Angular Position Control, APC)、电流斩波控制(Current Chopping Control, CCC) 与电压斩波控制( Voltage Chopping Control, VCC)
新型开关磁阻电机系统
新型开关磁阻电机系统
图４直接传动式开关磁阻伺服电动机系统计算机仿真平台界面
课题组还建立了开关磁阻调速电动机实验测试系统、开关磁阻伺服电动机实验测试系 统、开关磁阻变速发电实验测试系统、开关磁阻直线电机实验测试系统、双开关磁阻调速电
弟日篇控制科学与技术
图６开关磁阻电机８ＸＣｌ９６ＫＢ／ＫＣ单片机研发系统照片
墓越Ｆ
图７开关磁阻电机ＴＭＳ３２０Ｆ２４０媸ｐ研发系统照片
市轻轨列车城市有轨电车、城市无轨电车及电动汽车的电气牵引，机床上的高性能电机驱
动，吸尘泵、离心干燥机等高速电气传动、航空航天器电气传动，家用电器的电机变速传动
等。目前已具备了有自主知识产权的功率为６００ ｋｗ以内各种系列开关磁阻电机系统的研
磁阻调速电动机作电动自行车的传动系统，具有较高的性能价格比和广阔的产业化前景。
所研制的由开关磁阻调遵电动机驱动的电动白行车如图２所示。
图２开关磁阻｛胃速电动机驱动的电动自行车照片
第日篇控制科学与技术
４伺服传动应用
开关磁阻调速电动机具有转矩惯量比大、动态响应快的优点，因此，它作为直接何服传 动系统具有赶好的应用前景。课题组主持完成了扛苏省高技术研究项目——“新型直接传 动式开关磁阻伺服电动机系统研究”．创建并宴施了基于数字信号处理器（ＤＳＰ）控制的直接 传动式开关磁阻伺服电动机系统启动及四象限运行全数字控制技术；创建并实施了基于数 字信号处理器（ＤＳＰ）控制的直接传动式开关碰阻伺服电动机系统转子定位全数字控制技 术；创建并实施了一种开关磁阻伺服电动机非直接式转子位置传感器控制方法，无须直接式 转子位置传感器，叮使其转子在任意角度上定位；刨建并实施了直接传动式开关碰阻伺服电
开关磁阻电动机驱动系统
开关磁阻电动机驱动系统（SRD）是较为复杂的机电一体化装置，SRD的运行需要在线实时检测的反馈量一般有转子位置、速度及电流等，然后根据控制目标综合这些信息给出控制指令，实现运行控制及保护等功能。
转子位置检测环节是SRD的重要组成部分，检测到的转子位置信号是各相主开关器件正确进行逻辑切换的根据，也为速度控制环节提供了速度反馈信号。
开关磁阻电机具有再生的能力，系统效率高。
对开关磁阻电机的理论研究和实践证明，该系统具有许多显著的优点：（1）电机结构简单、坚固，制造工艺简单，成本低，可工作于极高转速；定子线圈嵌放容易，端部短而牢固，工作可靠，能适用于各种恶劣、高温甚至强振动环境。
（2）损耗主要产生在定子，电机易于冷却；转子无永磁体，可允许有较高的温升。
（3）转矩方向与电流方向无关，从而可最大限度简化功率变换器，降低系统成本。
（4）功率变换器不会出现直通故障，可靠性高。
（5）起动转矩大，低速性能好，无感应电动机在起动时所出现的冲击电流现象。
（6）调速范围宽，控制灵活，易于实现各种特殊要求的转矩－速度特性。
（7）在宽广的转速和功率范围内都具有高效率（8）能四象限运行，具有较强的再生制动能力。
（9）容错能力强。
开关磁阻电机的容错体现在电机某一相损坏，电机照样可以运行。
与当前广泛应用的变频调速感应电动机相比，开关磁阻电机在成本、效率、调速性能、单位体积功率、可靠性、散热性等都具有明显的优势或竞争力。
如果说第一代开关磁阻电机（1983年研制）在小功率范围的效率比高效变频调速感应电动机低，第二代开关磁阻电机（1988年研制）的效率已全面超过了高效变频调速感应电动机。
更难得的是，开关磁阻电机在宽广的速度和功率范围内都能保持较高的效率，这是变频调速感应电动机难以比拟的。
感应电动机要取得与直流电机相近的调速特性需采用复杂的矢量控制系统，而开关磁阻电机通过调整开通角、关断角、电压和电流，可以得到不同负载要求的机械特性，控制简单、灵活，能容易地实现软启动和四象限运行，而且由于这是一种纯逻辑的控制方式，很容易智能化，通过修改软件调整电机工作特性满足不同应用要求。
新型电机的分类
新型电机的分类随着科技的不断进步，电机作为重要的动力设备，也在不断创新与发展。
新型电机在结构、工作原理和应用方面与传统电机有所不同，具有更高的效率、更小的体积和更广泛的应用领域。
根据其特点和应用范围的不同，新型电机可以分为以下几类。
一、永磁同步电机永磁同步电机是一种利用永磁体产生磁场来实现转子磁场与定子磁场同步的电机。
它具有高效率、高功率密度、高转矩和较宽的调速范围等优点，因此在空调压缩机、电动汽车、风力发电等领域得到广泛应用。
二、开关磁阻电机开关磁阻电机是利用磁阻对转子磁场的抵抗来实现转子运动的电机。
它具有结构简单、可靠性高、适应性强等特点，广泛应用于风扇、洗衣机、电动工具等家电和工业领域。
三、直线电机直线电机是一种将旋转运动转化为直线运动的电机。
它不需要传统的转子和传动装置，具有快速响应、高精度、高刚性和低噪音等优点，被广泛应用于自动化设备、数控机床和电梯等领域。
四、超导电机超导电机是利用超导体在低温下产生的零电阻和完全反射磁场的特性来实现高效率能量转换的电机。
它具有高效率、高功率密度和节能环保等优点，适用于高速列车、舰船推进、核磁共振等领域。
五、磁悬浮电机磁悬浮电机是利用磁悬浮技术实现转子悬浮和驱动的电机。
它具有无接触、无磨损、高转速和低噪音等特点，广泛应用于风力发电、离心式制冷压缩机和高速磁悬浮列车等领域。
六、电磁轨道交通电机电磁轨道交通电机是专门用于磁悬浮列车和磁吸附列车的电机。
它具有高功率密度、高转速、低噪音和低振动等特点，可以实现高速、平稳和节能的运行。
七、微电机微电机是指尺寸小于10毫米的电机，常用于微型机器人、医疗设备和消费电子产品等领域。
它具有体积小、重量轻、功率低的特点，可以实现微小空间内的精确控制和驱动。
总结起来，新型电机的分类包括永磁同步电机、开关磁阻电机、直线电机、超导电机、磁悬浮电机、电磁轨道交通电机和微电机。
每种类型的电机都有其独特的特点和应用领域，为各行各业提供了更高效、更可靠的动力支持。
foc单电阻电流采样算法
foc单电阻电流采样算法
FOC（Field Oriented Control）是一种电机控制技术，它可以
有效地控制交流电机的转速和转矩。
FOC单电阻电流采样算法是FOC
技术中的一种重要算法，它通过对电机电流进行精确采样和控制，
实现了电机的高效、精确控制。
FOC单电阻电流采样算法的核心思想是通过对电机的电流进行
实时采样和分析，以实现对电机的精准控制。
在FOC技术中，电机
的三相电流可以分解为两个正交的分量，磁场定向分量和磁场垂直
分量。
通过对这两个分量进行独立控制，可以实现对电机的精确控制。
FOC单电阻电流采样算法的实现主要包括以下几个步骤，首先，通过电路中的电阻将电机的电流进行采样；然后，利用采样到的电
流数据，通过数学模型和控制算法，计算出电机的磁场定向分量和
磁场垂直分量；最后，根据计算得到的控制量，对电机进行精确控制，实现所需的转速和转矩输出。
FOC单电阻电流采样算法具有以下优点，首先，通过对电机电
流进行精确采样和控制，可以实现对电机的高效、精确控制，提高
了电机的运行效率和性能；其次，该算法能够减小电机的电流谐波，减少了电机的振动和噪音，提高了电机的运行平稳性和可靠性；最后，FOC单电阻电流采样算法还可以实现对电机的动态响应和过载
能力的提升，使电机在各种工况下都能够稳定运行。
总之，FOC单电阻电流采样算法作为FOC技术中的重要算法，
可以实现对电机的高效、精确控制，提高了电机的性能和可靠性，
对于提升电机控制系统的整体性能具有重要意义。
随着电机控制技
术的不断发展，FOC单电阻电流采样算法将会得到更广泛的应用和
推广。
FOC电流采样方案对比（单电阻双电阻三电阻）
FOC电流采样方案对比（单电阻双电阻三电阻）文章目录•1 电流采样的作用•2 硬件架构•3 采样关键•4 采样方案o 5 三电阻采样o 5.1 三电阻采样点o 5.2 双电阻采样o 5.3 双电阻采样点o 5.4 单电阻采样▪ 5.4.1 Sa Sb Sc：100▪ 5.4.2 Sa Sb Sc：110▪ 5.4.3 SVPWM的开关状态▪ 5.4.4 ST方案•6 总结•7 附录1 电流采样的作用在FOC算法中，电流采样在反馈环节是相当重要的一部分，无论是有感FOC，还是无感FOC，相电流是交流三相同步电机在进行坐标变换的关键，最终通过SVPWM实现电机转子磁场和定子磁场的同步转动，通常这里有三种方案，单电阻采样，双电阻采样，三电阻采样，关系到整体系统的成本，算法的复杂程度和最终运行的效果，这里需要更加项目的具体需求进行选择。
本文参考ST的单电阻和三电阻采样以及TI的双电阻采样，还有microchip的资料，结合实际中可能需要注意的地方进行总结分析。
几种电流采样方案的对比；电流采样成本算法单电阻低复杂双电阻适中适中三电阻高简单2 硬件架构硬件上的设计通常是采集三相电流，通过运算放大器加偏置电压，这样可以就可以采集正负电流，最终在MCU中处理的时候减去偏置电压就行，以Infineon XC167CI SK Board单电阻的方案为例子，具体电路拓扑图如下；下面是TI C2000 的方案AP1608410 原文链接运算放大器3 采样关键采样的关键是需要在三相逆变器高端关闭，低端打开的情况下进行采样，这是整体的采样点。
因此，采样会存在窗口时间，因为ADC 转换完成需要一定数量级的时间，也就是说，在ADC转换完成之前，桥低端是不能关闭的，在这里，双电阻和单电阻采样需要考虑窗口时间的限制，而三电阻采样则不存在窗口时间（PWM占空比接近100%），可以根据SVPWM当前所在象限，进行分类，只需要采集其中不受窗口时间限制的两相电流，然后根据Ia+Ib+Ic=0 I_{a}+I_{b}+I_{c} = 0Ia+Ib+Ic=0，进行电流的重构。
bldc单电阻采样原理
bldc单电阻采样原理BLDC（无刷直流电机）的单电阻采样原理是基于母线电流采样的方法，通常将采样电阻串联在直流母线来进行采样。
采样电流与相输出电流存在差异，因此在特定占空比条件下难以获取输出电流。
为了获取有效电流数据，需要在一个周期内至少采样两次，并对采样电流进行重构补偿。
在三相BLDC电机的驱动控制中，通常使用SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）调制方式来控制电机的输出。
通过不同的矢量组合，可以控制电机的旋转方向和速度。
在采样过程中，需要在特定的矢量时刻进行采样，以获取各相的电流值。
具体来说，在采样过程中，根据三相电流的矢量和为零的条件（Ia+Ib+Ic=0），可以在非零矢量时刻进行采样。
例如，在100矢量下，A相开上管，B/C相开下管。
无论在电动模式还是发电模式下，流经DC-采样电阻的直流电流都是Ib和Ic。
根据这个条件，可以采样到Ia。
类似地，在110矢量下，可以采样到Ic。
在一个开关周期内，两次非零矢量下，根据不同的矢量，直流电流代表了不同的相电流。
因此，可以通过两次采样的结果来计算出各相的电流值。
需要注意的是，由于采样点不固定，采样得到的电流和相对应关系与SVPWM矢量息息相关。
此外，还需要考虑采样回路的延时，包括运放的压摆率、输出稳定时间、门级驱动器的传输延时、ADC的采样、保持、转换时间以及开关器件的开关延时和死区等环节。
总之，单电阻采样原理在BLDC电机控制中应用广泛，其通过在特定时刻进行采样并重构补偿电流值来获取各相的电流数据。
在实际应用中，需要综合考虑采样原理、电路设计和控制算法等因素，以提高采样的准确性和稳定性。
foc 单电阻采样移相
foc 单电阻采样移相单电阻采样移相是一种常见的电路设计技术，可以实现信号的移相功能。
本文将详细介绍单电阻采样移相的原理、应用以及设计注意事项。
一、单电阻采样移相原理单电阻采样移相是基于电流采样的原理实现信号移相的一种方法。
它利用一个电阻和一个开关来实现信号的采样和延时，从而实现信号的移相功能。
具体来说，单电阻采样移相电路的原理如下：1.电平提升：将输入信号通过一个电阻和一个开关接到一个电容上。
当开关关闭时，电容上的电压与输入信号相等，此时电压下降到0V，产生一个电平提升的效果。
2.电平维持：当开关打开时，电容上的电压被锁定，并保持不变，实现电平维持的效果。
3.电平恢复：当开关再次关闭时，电容上的电压下降到0V，实现电平恢复的效果。
通过这样的电平提升、维持和恢复的操作，可以实现输入信号的延时，并且可以通过调整开关的打开和关闭时间来实现信号的相位调节。
二、单电阻采样移相的应用1.时钟信号移相在数字电路中，常常需要对时钟信号进行移相操作，以控制电路中各个模块的工作时机。
单电阻采样移相可以实现对时钟信号的移相，从而控制数字电路的时序。
2.频率合成在通信系统中，经常需要通过合成不同频率的信号来实现多通道传输。
单电阻采样移相可以用于合成不同频率的信号，并实现频率的精确控制。
3.调相器调相器是一种用于调制信号相位的电路，广泛应用于通信系统和雷达系统中。
单电阻采样移相可以用于实现调相器的功能，实现对信号相位的准确调整。
三、单电阻采样移相的设计注意事项1.电阻和电容的选择在设计单电阻采样移相电路时，需要选择合适的电阻和电容。
电阻的阻值和电容的容值决定了信号的延时时间和移相范围。
需要根据具体的应用要求进行合理选择。
2.开关的选取开关的质量和稳定性对于单电阻采样移相电路的性能有较大影响。
需要选择质量可靠、响应速度快的开关，以确保电路的稳定性和性能。
3.控制电路的设计需要设计一个合适的控制电路来控制开关的打开和关闭时间，从而实现信号的相位调节。
foc单电阻采样硬件电路
foc单电阻采样硬件电路
FOC单电阻采样硬件电路，是电机控制中用于采集电流的一种电路设计。
该电路通常由一个电阻和一些必要的电子元件组成，通过检测电阻上的电压来获取电流信息。
具体而言，该电路通过将三相电流中的任意两相进行采样，并利用基尔霍夫定律计算出第三相。
然后，再通过Clark 变换得到Iα和Iβ，Park 变换得到Iq 和 Id。
接着，将 Iq 和 Id 分别与设定值 Iq_ref 和 Id_ref 计算误差值，并分别将误差值代入对应的 PID 环中计算出 Vq 和 Vd。
最后，对 Vq 和 Vd 进行反 Park 变换得到 Vα和 Vβ，并通过 SVPWM 控制三相逆变器电路得到 Va、Vb、Vc，最终输入到电机三相上。
FOC 单电阻采样硬件电路具有结构简单、成本低等优点，但在精度和抗干扰性方面可能不如双电阻采样电路。
在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的采样电路设计。
单电阻foc电流重构扇区
单电阻foc电流重构扇区
“单电阻FOC电流重构扇区”这个问题涉及到电气工程和控制
系统领域。
首先，我们来解释一下FOC（Field-Oriented Control，场导向控制）是一种控制电机的方法，它通过将电机转子的磁场定
向到特定方向来实现精确控制。
FOC通常用于交流电机的控制，它
可以提供更高的效率和性能。
在FOC中，电机的电流通常被分解为两个分量，一个是直流分量，用于控制磁场定向；另一个是交流分量，用于产生转矩。
单电
阻FOC是FOC的一种实现方式，它通常用于简化控制系统的硬件结构。
电流重构扇区可能指的是在FOC控制中，当电机的工作状态发
生变化时，需要重新计算和调整控制电流的方向和大小，以确保电
机能够稳定运行并实现所需的性能。
这涉及到控制算法和实时调节。
总的来说，单电阻FOC电流重构扇区涉及到电机控制系统中的
复杂算法和实时调节，以确保电机能够实现所需的性能和稳定运行。
这需要深入的电气工程和控制系统知识来理解和实现。
磁阻电机技术考核试卷
一、单项选择题
1. B
2. C
3. D
4. C
5. C
6. D
7. D
8. D
9. D
10. B
11. D
12. D
13. A
14. A
15. D
16. A
17. B
18. A
19. A
20. D
二、多选题
1. ACD
2. ABCD
3. ABCD
4. ABCD
5. ABCD
6. ABC
7. ABCD
B.高负载运行
C.小型化设计
D.高速运行
20.以下哪些措施可以提高磁阻电机的功率密度？（）
A.优化电机结构
B.采用高性能材料
C.提高制造精度
D.增加绕组匝数
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.磁阻电机的转子通常分为__________和__________两种类型。
D.混合式结构
5.以下哪种现象是磁阻电机独有的？（）
A.起动转矩大
B.效率高
C.转矩脉动
D.噪音小
6.磁阻电机的转速与以下哪个因素无关？（）
A.供电频率
B.电压
C.磁通
D.温度
7.以下哪种方法不能提高磁阻电机的效率？（）
A.优化电机结构
B.提高供电频率
C.降低磁通
D.增大转子电阻
8.磁阻电机在运行过程中，以下哪个因素会影响其输出转矩？（）
B.降低供电频率
C.增大磁通
D.减小定子电阻
15.磁阻电机与感应电机相比，以下哪个特点不同？（）
A.效率
B.起动转矩
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2017年3月电工技术学报Vol.32 No. 5第 32 卷第 5 期TRA N SA CTIO N S OF CHINA EL EC TR O TEC H N IC A L SO CIETY Mar. 2017用于开关磁阻电机驱动系统的新型单电阻电流采样技术周聪刘闯王凯赵燕楠管旻琚(南京航空航天大学自动化学院南京210016)摘要为进一步降低开关磁阻电动自行车设计成本，提出了单电阻电流采样的四相电流重构技术。
对单电阻电流采样的四相电流重构技术的原理进行研究，建立了不同开关状态下四相电流与采样电流 的关系。
对换相而引起的非换相相电流波动问题进行分析，定义了无法重构相电流的区域为非观测区。
提出使用单脉冲注入控制解决非观测区内无法重构相电流的方法，通过在非观测区注入单个脉冲信号，依据直流母线电压值重构得到相电流，并根据给定电流参考量，计算得到脉宽调制补偿信号的占空比，从而实现在非观测区的斩波控制。
建立了 M atlab/Sim u lin k数字仿真模型，并进行仿真验证，最后进行 了开关磁阻电机单电阻电流采样及控制算法的实验。
结果表明，所提单电阻电流采样技术具备可行性 和使用价值。
关键词：开关磁阻电机电动自行车单电阻电流采样单脉宽调制中图分类号：TM352A Novel Single Resistance Current Sampling Technique ofSwitched Reluctance MotorZhou Cong Liu Chuang Wang Kai Zhao Yannan Guan Minjun(College of Automation Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Nanjing 210016 China)Abstract In order to make further efforts to reduce the cost of switched reluctance electric bicycle, a novel four phase current reconstruction method based on single current sensor is proposed. The principle of four phase current reconstruction technique is stu died, and the relationship between the four phase current and the sampling current in different switching situation is set up. Based on the analysis of the non commutation phase current ripple when commutate the phase, the region in which the phase current is unable to reconstruct is defined as non-observation area. A novel method using single pulse injection control strategy for solving the problem of reconstruct phase current in non-observation area is proposed. By inserting single pulse signal in the nonobservation area, according to the reconstruct voltage value of dc-link, the phase current is reconstructed. Then the duty ratio of PWM is thus calculated based on the current reference to effectively achieve chopper control in non-observation area. Finally, the M atlab/Sim ulink digital simulation model is established and the experimental results show this method is feasible and valuable.Keywords：Switched reluctance motor (SR M) , electric bicycle, single current sensor, single pulse injection国家自然科学基金项目（51377076)和江苏省“六大人才髙峰”项目（YPC13013)资助。
收稿日期2015-10-28 改稿日期20164)3-2456电工技术学报2017年3月1SRM 驱动系统如图1所示，开关磁阻电机驱动系统主要由电机、功率变换器拓扑、位置信号电路及电流采样电路组成。
图1 S R M 驱动系统F i g . 1 The drive system of S R M相电流采样技术在高性能控制策略中具有关键性 作用，现有的许多控制策略是直接对采样相电流进行 控制，例如电流斩波控制（Current Chopping Control ，C C C )和直接转矩控制（Direct Torque Control，D T C ) 0与传统裂相式拓扑相比，无电容裂相式拓扑去除 了2个起续流储能和强迫换相作用的分压大电容，使 得变换器体积显著减小。
去除分压电容后，四相绕组 连接的中点就处于悬空状态，故为了电机相绕组电流 存在流通路径，必须使得电机在任意时刻，上下桥中 各有一相导通，换相依靠各相电感的自身储能实现， 关断相能量转移到下一相（持续导通相），而不是回馈 到电源端，才能实现可靠换相。
以A B 相开通为例，此时Si 斩波、S 2保持开通， 能量直接提供给A 、B 两相。
如图2a 所示，当S p S 2 都开通时，A 、B 两相串联绕组端电压为直流母线电 压^，续流相绕组D 承受反向电压-〜+ %。
当^ 关断、S 2开通时，如图2b 所示，A 、D 两相串联绕组 两端承受反向直流母线电压D 相续流电流通过V D p V D 4回馈给电源。
(GSi 关断、s 2开通图2变换器的运行模式F i g . 2 Operation modes of converter〇引言电动车与传统的内燃机车相比，具有零排放、零 污染、噪声小等诸多优势[1_3]。
开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor ，S R M )作为一^种拥有结构简单、低速大转矩等特点的电机[4_7]，尤其适用于电 动车驱动场合。
尽管开关磁阻电机本身有明显的价格 优势，但并不低廉的控制系统制约了其应用。
要促进 开关磁阻电机驱动系统在电动车这类价格敏感的领域 得到更广泛的应用，必须进一步降低开关磁阻电机控 制器的成本。
对于电动车驱动系统，相电流在电流控制和故障 保护中是一个重要参数。
采用单电流传感器可以降低 系统成本，缩小体积，近一步满足电动车高集成度的 要求。
文献[8-14]介绍了相电流重构技术和单电流传 感器控制技术在永磁同步电机、无刷直流电机、异步 电机和开关磁阻电机中的应用。
文献[8]针对三相逆变器输出严重失真的问题， 提出了一种新型的具有在线电流补偿功能的单电流传 感器技术。
文献[9]提出了一种基于P W M 修正模式的 开关状态相移法，实现了对永磁同步电机伺服驱动器 的三相电流重构。
文献[10]详细研究了单直流母线电 流传感器的控制方法，实现了对由脉宽调制逆变器供 电的内部永磁同步电机驱动器在过调制模式下的控 制。
文献[11]采用单个电流分流器实现了异步电机线 电流的重构，并详细分析了线电流信号中的波形误 差。
文献[12]针对四开关三相无刷直流电机系统提出 了基于单电流传感器的控制技术，近一步降低了成 本，提高了性能。
文献[13]提出了三相S R M 的直流 母线电流控制方法，但该方法只适用于三相S R M ，应 用范围具有局限性。
文献[14]采用双高频脉冲注入技 术，依据直流母线电流信息实现了相电流重构，文献 专门针对不对称半桥电路进行了研究，依据母线电流 实现电流重构的方法对于无中点电容裂相式电路并不 适用。
目前大部分文献中，采用单电流传感器的驱动 系统，均需要复杂的逻辑算法，且需增加额外的硬件 电路来实现对功率器件的控制，低成本高性能的控制 技术并没有提出。
本文针对具有小功率低转速特点的电动自行车领 域，提出基于单电阻电流重构技术的P W M 补偿控制 的方法。
该方法利用单电阻采样实现四相电流重构， 并在非观测区注入单脉冲信号，实现了对非换相电 流波动的抑制，最后搭建实验平台对理论进行了 验证。
控;电制流信采号M开关控制器第32卷第5期周聪等用于开关磁阻电机驱动系统的新型单电阻电流采样技术57 2单电阻米样技术2.1基本原理传统的相电流采样技术，是在每相中分别安装电流传感器，同时通过独立的模数转换器来识别各相电流。
但在系统中使用电流传感器，会增加驱动系统的成本及体积。
本文提出了一种新型的电流采样技术，通过解耦采样电流来实现各相电流的重构。
采样电阻的放置位置如图3所示，将两个下管S2、S4的源极并接到一起，经过采样电阻后，连接到母线下端；V D2、V D4的负极并接在一起，连接到母线上端；因此，采样电流是A、B、C、D四相励磁电流及A、C两相续流电流的总和，B、D相续流电流并不包含在采样电流内，如图2a所示。
由于B、D续流电流的存在，在励磁阶段，采样电流可分为可观测区和非观测区两个区域。
0----+11s3h|^ v d2z I V D4 2A Bud c1VDi2I V D3 2C , J：2H SD i84图3单电阻电流采样方案F i g.3 The scheme of signal current sensor2.2可观测区及其控制方法如图4所示，在B、D两相无续流电流的区域，采样电流与各相电流相等，定义为可观测区I;区域n为B、D相换相区，因采样电流不包含该两相续流 电流，故定义为非观测区。
图4各相电流与可观测区、非观测区之间的关系F i g.4 The relationship of currents and regions定义各桥臂的开关&、s2、s3、s4的开关状态分 别为A、\、*s3、\，当桥臂导通时开关状态为“1”，关断时开关状态为“0”。