三阻方案是矢量控制相电流采样方案中常见的方案。由于三阻采样方案,一个周期采样一次就可以重构三相电流。算法简单,易于实现。 理论上,只要下臂开路,就可以采集到相应的相电流。然而,为了提高采样精度,经常使用扇区采样方法。为避免一相采样窗口过窄的缺陷,当三相桥下臂全开时,不采集窗口过窄的相,而是采集另外两相,通过基尔霍夫电流定律得到第三相电流。 七段脉宽调制在扇区一和扇区六间隔的波形如下图所示:
由于A相上臂在I区和VI区的开启时间较长,对应于图中A相CH1的高电平时间,A相下臂的开启时间较短。为了提高采样电流的精度,避免A相下臂导通时间不足,在此期间不采集A相电流,而是采集B相和C相电流,利用基尔霍夫电流定律计算A相电流。 在采样前的瞬间,A相、B相、C相对应的状态为1-0-0,即A相上臂开路,下臂闭合,A相直接接电源正极。B相上臂闭合,下臂断开,B相直接接电源负极。C相上臂闭合,下臂断开,C相直接接电源负极。因此,电流从电源的正极流向A相,从B相和C相,通过B相和C相的分流电阻流向电源的负极。
采样时,三相上桥臂完全闭合,下桥臂完全打开。由于电感的作用,电流不会突变。电流由与a相下桥臂反向并联的连续电流二极管继续,假设从逆变器到电机的方向为正,从电机到逆变器的方向为负,Ia为正,Ib和Ic为负。Ib和Ic的电流值是通过采集B相和C相采样电阻上的分压器值得到的,Ia值是从Ia+Ib+Ic=0得到的,完成一次相电流重构。
基于这种方法,可以得到电流采样的顺序和其他扇区对应的正负电流值,完成三阻采样方案的相电流重构。