CN112583319A - 电机的相电压检测方法、装置、电器和可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种电机的相电压检测方法、装置、电器和可读存储介质。其中，电机的相电压检测方法，电机的三相端子均连接有采样滤波电路，包括：确定三相端子的实际相电压值；确定采样滤波电路的滤波系数；根据实际相电压值和滤波系数确定三相端子的补偿后的相电压值。本发明提供电机的相电压检测方法，通过该方法能够准确地获取电机的相电压，且对相电压的测量更加简单，无需在电机内设置复杂的电压采集电路，在不增加电机额外的生产成本的前提下，提高了获取相电压的准确性。

Description

电机的相电压检测方法、装置、电器和可读存储介质

技术领域

本发明属于电机电压检测控制技术领域，具体而言，涉及一种电机的相电压检测方法、一种电机的相电压检测装置、一种电器和一种可读存储介质。

背景技术

在基于矢量控制的无传感器控制过程中，需要掌握精确的磁链信息，因此需要进行磁链估计。在基于电压模型的定子磁链估计中，涉及到的输入信号有电机相电压和相电流，一般的控制***只有相电流检测而没有相电压检测，于是用指令电压代替实际的相电压进行定子磁链估计，影响了磁链估计的精度，尤其是当电机低速运行时。因此一种测量简单，实现容易的相电压检测方法很有必要。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一方面提出了一种电机的相电压检测方法。

本发明的第二方面提出了一种电机的相电压检测装置。

本发明的第三方面提出了一种电器。

本发明的第四方面提出了一种可读存储介质。

有鉴于此，根据本发明的第一方面提出了一种电机的相电压检测方法，电机的三相端子均连接有采样滤波电路，包括：获取三相端子的实际相电压值；获取采样滤波电路的滤波系数；根据实际相电压值和滤波系数得到三相端子的补偿后的相电压值。

本发明提供的电机的相电压检测方法，用于检测三相电机中三相定子绕组的相电压。在电机的三相端子上均设置有采样滤波电路，采样滤波电路能够采集三相电机的三相定子绕组中对应的定子绕组上的相电压。电机的三相端子均与三相逆变器相连，三相逆变器向通过电机的三相端子向电机的三个定子绕组供电，将采样滤波电路设置在三相逆变器与定子绕组之间的三相端子上，能够准确地对电机的三相端子上的相电压进行采集。

电机的相电压检测方法需要通过采样滤波电路采集电机的三相端子位置的电压值，根据采集到的电压值，经过计算得到三相端子的实际相电压值，三相端子的实际相电压值具体包括三个电压值，三个电压值对应电机中三个不同的定子绕组的相电压。采样电路中包括阻性元件和容性元件，即包括电阻和电容，其中通过电容进行滤波，提高采集到的电压值的准确性，避免其他干扰信息对采集到的电压结果产生影响，根据采样电路中各个部件的自身属性参数以及采样电路所出的工况，以确定在当前状态下，采样滤波电路的滤波参数。根据滤波系数和实际相电压值得到三相端子的补偿后的相电压值，根据得到的滤波系数和三相电机的实际相电压值进行计算，以对实际相电压值进行补偿计算，能够对采样滤波电路滤波造成的电压幅值衰减和电压相位之后进行补偿。从而通过该方法能够准确地获取电机的相电压，且对相电压的测量更加简单，无需在电机内设置复杂的电压采集电路，在不增加电机额外的生产成本的前提下，提高了获取相电压的准确性。

可以理解的是，电机的三组定子绕组与三相电源相连，故通过采集三相端子上的端电压，且能够直接将采集到的端电压作为电机的相电压。故通过设置电压采样模块对电机三相端子上的电压进行采集。电压采样模块包括三个采样滤波电路，每个采样滤波电路连接至不同的端子上，对不同端子上电压进行采集，并对采集到的电压进行计算得到相电压。

另外，根据本发明提供的上述技术方案中的电机的相电压检测方法，还可以具有如下附加技术特征：

在一种可能的设计中，采样滤波电路包括：第一阻性元件、第二阻性元件和容性元件，第一阻性元件的第一端与三相端子相连，第一阻性元件的第二端与第二阻性元件的第一端相连，容性元件的第一端与第二阻性元件的第一端相连，容性元件的第二端与第二阻性元件的第二端相连，获取采样滤波电路的滤波系数的步骤，具体包括：获取第一阻性元件的第一电阻值、第二阻性元件的第二电阻值和容性元件的电容值；获取电机的实际转速；根据第一电阻值、第二电阻值、电容值和实际转速值计算采样滤波电路的滤波系数。

在该设计中，采样滤波电路包括两个阻性元件和一个容性元件。阻性元件均选为电阻器，容性元件选为电容器，以下阻性元件和容性元件均通过电阻和电容代表，具体为第一阻性元件通过第一电阻代表，第二阻性元件通过第二电阻代表，容性元件通过电容代表。

采样滤波电路中的第一电阻的第一端直接连接于三相端子中的一个，第一电阻的第二端连接于第二电阻的第一端，电容的第一端连接于第二电阻的第一端，电容的第二端连接于第二电阻的第二端。通过将第一电阻和第二电阻串联，再将电容与第二电阻并联。第一电阻、第二电阻和电容对所连接的三相端子中的一个端子处的电压进行分压处理，将电容的第一端位置作为检测信号的输出端，即通过电容的第一端将检测到的电压信号输出，电机的处理器接收到电压信号将对其进行计算处理从而得到相应的相电压。

采样滤波电路的滤波系数通过计算得到，具体步骤如下：获取第一电阻的第一电阻值、第二电阻的第二电阻值和电容的电容值，其中第一电阻值、第二电阻值和电容值为通过对第一电阻、第二电阻和电容进行选型能够直接得到的。采集电机运行状态下的实时转速，由于电机的三相端子上的电压值与电机的转速存在关系，具体为当电机的转速越大则电压值越大，故滤波系数为与电机实时转速相关的变量。通过第一电阻值、第二电阻值、电容值和电机的实时转速进行计算能够得到采样电路的滤波系数，通过该滤波系数对实际相电压进行补偿计算，能够进一步提高实际相电压的准确性。

在一些实施例中，对滤波系数通过如下公式进行计算，具体公式如下：

其中，K_f为滤波系数、R₁为第一电阻值，R₂为第二电阻值，C为电容值，n为电机的实际转速。

在这些实施例中，通过上述公式能够计算得到滤波系数。得到的滤波系数与采样滤波电路中的第一电阻值、第二电阻值、电容值以及电动机的实际转速相关，通过该滤波系数对实际相电压进行补偿计算，能够提高实际相电压的准确性。

在一种可能的设计中，根据实际相电压值和滤波系数计算三相端子的补偿后的相电压值的步骤，具体包括：对实际相电压值进行转换运算，以得到静止坐标下的两相电压实际值；根据滤波系数和两相电压实际值计算补偿后的两相电压值；对补偿后的两相电压值进行转换运算，以得到三相端子的补偿后的相电压值。

在该设计中，根据滤波系数和实际相电压计算补偿后的相电压的过程如下：先将得到的三相端子的实际相电压值经过Clark变换(克拉克变换)计算得到在静止坐标系下的两相电压实际值，由于计算得到的在静止坐标系下的两相电压值对应于三相端子的实际相电压值，故其为未进行补偿计算的两相电压实际值。通过将未进行补偿计算的两相电压实际值与滤波系数进行补偿计算，从而得到补偿后的两相电压值，补偿后的两相电压值相比于未进行补偿计算的两相电压实际值更加准确。通过将补偿后的两相电压再次根据Clark变换(克拉克变换)，以得到三相端子补偿后的相电压值。通过将三相端子的实际相电压转换至静止坐标系下的两相电压值，实现了能够通过滤波系数对两相电压的实际值进行补偿计算，再将补偿计算后的电压转换成补偿后的相电压。通过设置相应的转换计算过程，实现了在无需增设硬件的条件下，能够准确地获取到电机的相电压。

在一些实施例中，通过以下公式能够将三相端子实际相电压值转换成为在静止坐标系下的两相电压实际值：

其中，

为两相电压实际值，

为三相端子的实际相电压值。

在一些实施例中，通过以下公式能够根据两相电压实际值和滤波系数确定补偿后的两相电压值：

其中，V_α为两相电压实际值中的第一相的电压实际值，V_β为两相电压实际值中的第二相的电压实际值，V_αcomp为补偿后的两相电压值中的第一相的电压值，V_βcomp为补偿后的两相电压值中的第二相的电压值，K_f为滤波系数。

在一些实施例中，通过以下公式能够将补偿后的两相电压值转换为三相端子的补偿后的相电压值：

其中，V_αcomp为补偿后的两相电压值中的第一相的电压值，V_βcomp为补偿后的两相电压值中的第二相的电压值，V_an为三相端子中第一相的补偿后的相电压值，V_bn为三相端子中第二相的补偿后的相电压值，V_cn为三相端子中第三相的补偿后的相电压值。

在一种可能的设计中，第一电阻值、第二电阻值和容性元件的电容值满足以下关系：

其中，f为脉冲宽度调制信号的频率，R1为第一电阻值，R2为第二电阻值，C为电容值。

在该设计中，在配置采样滤波电路时需要对第一阻性元件、第二阻性元件和容性元件进行合理选型。当对第一阻性元件、第二阻性元件和容性元件选型时，需要考虑第一电阻值、第二电阻值、电容值与电机PWM频率(脉冲宽度调制信号的频率)的关系。故将第一电阻值、第二电阻值和电容值配置为满足以上关系，能够有效减小采样滤波电路采集电压值的误差，从而避免影响最终得到的补偿后的相电压值的准确性。

在一种可能的设计中，第一电阻值和第二电阻值满足以下关系：

其中，R₁为第一电阻值，R₂为第二电阻值，V_max为电机的电压最大值，V_d为采样滤波电路的供电电压。

在该设计中，电机的电压最大值和采样滤波电路的供电电压的比值与第一阻性元件和第二阻性元件的电阻值比值存在数值关系。通过上述数值关系能够根据采样滤波电路的供电电压确定电机的电压最大值，或根据电机的电压最大值确定根据采样滤波电路的供电电压。

在一种可能的设计中，计算电机的三相端子的实际相电压值的步骤，具体包括：获取电机的三相端子的采样电压值；计算分压系数；根据三相端子的采样电压值和分压系数计算实际相电压值。

在该设计中，根据分压系数和三相端子的采样电压值通过计算能够得到实际相电压值。故需要获取分压系数和三相端子的采样电压值，采样电压值，故在计算之前通过采样滤波电路采集三相端子的采样电压值，并确定分压系数。通过对分压系数与三相端子的采样电压值进行计算，以得到实际相电压值。

在一些实施例中，通过公式能够根据分压系数和三相端子的采样电压值计算得到三相端子的实际相电压值，具体公式如下：

其中，K为分压系数，V_a为三相端子中的第一相的实际相电压值，V_b为三相端子的第二相的实际相电压值，V_c为三相端子中的第三相的实际相电压值，V_{ADC_a}为三相端子中的第一相的采样电压值，V_{ADC_b}为三相端子中的第二相的采样电压值，V_{ADC_c}为三相端子中的第三相的采样电压值。

在这些实施例中，V_{ADC_a}、V_{ADC_b}、V_{ADC_c}为三相端子的采样电压值，采样电压值能够通过采样滤波电路采集得到，采样滤波电路所采集的为三相端子的端电压，由于电机的三组定子绕组与三相电源相连，故通过采集三相端子上的端电压，且能够直接将采集到的端电压作为电机的相电压。通过采样滤波电路就能够直接获取到采样电压值。

在一种可能的设计中，获取电机的三相端子的采样电压值的步骤，具体包括：通过采样滤波电路检测电机的三相端子的采样电压值。

在该设计中，三相端子的采样电压值为电机的三相端子的端电压，电机的三相端子的端电压能够通过采样滤波电路直接采集得到。

在一种可能的设计中，计算分压系数的步骤，具体包括：根据第一电阻值和第二电阻值计算分压系数。

在该设计中，在计算三相端子的实际相电压值时可以选择不进行校正处理。此时计算分压系数时，不需要考虑第一阻性元件所标定的第一电阻值、第二阻性元件的所标定第二电阻值和容性元件所标定的电容值与实际值之间的误差，故直接可以选择直接根据第一电阻值、第二电阻值和电容值对分压系数进行计算。

在一些实施例中，通过公式能够根据第一电阻值和第二电阻值计算分压系数，具体公式如下：

其中，K为分压系数，R₁为第一电阻值，R₂为第二电阻值。

在这些实施例中，通过第一电阻值和第二电阻值计算得到的分压系数。

在一种可能的设计中，计算分压系数的步骤，具体包括：计算电机的三相电压平均值；获取电机的脉冲宽度调制信号的周期值、占空比、信号响应时间和电机的母线电压值；根据母线电压值、电机的周期值、占空比、信号响应时间和三相电压平均值计算分压系数。

在该设计中，在计算三相端子的实际相电压值时可以选择进行校正处理。此时计算分压系数时，需要考虑第一阻性元件所标定的第一电阻值、第二阻性元件的所标定第二电阻值和容性元件所标定的电容值与实际值之间的误差。故需要获取电机的PWM(脉冲宽度调制信号)的周期值、信号相应时间和占空比，以及电机的母线电压值。获取PWM(脉冲宽度调制信号)的周期值、信号相应时间和占空比，以及电机的母线电压值，并将其按照公式进行计算能够得到分压比，根据通过上述计算方式得到的分压系数与三相电压平均值进行计算得到三相端子的实际相电压值，能够避免电阻值和电容值的误差对计算结果的影响。实现了对三相端子的实际相电压值校准的效果。

可以理解的是，通过电机的PWM(脉冲宽度调制信号)的周期值、信号相应时间和占空比能够得到分压比，根据得到的分压比，以及电机的母线电压值和三相电压平均值能够计算得到分压系数。

其中，信号相应时间为脉冲宽度调制信号的死区时间。

在一些实施例中，通过公式能够通过三相电压平均值、母线电压值、脉冲宽度调制信号的占空比、周期值、信号响应时间计算得到分压系数，具体公式如下：

其中，k_a为与三相端子中第一相相连的采样滤波电路的分压比，k_b为与三相端子中第二相相连的采样滤波电路的分压比，k_c为与三相端子中第三相相连的采样滤波电路的分压比，η为电机的脉冲宽度调制信号的占空比，T_wm为脉冲宽度调制信号的周期值，T_d为信号响应时间，V_dc为母线电压，V_{ADC a0}为三相端子中的第一相的电压平均值，V_{ADC_b0}为三相端子中的第二相的电压平均值，V_{ADC_C0}为三相端子中的第三相的电压平均值。

在这些实施例中，通过对三相端子中不同相所连接的采样滤波电路分别计算不同相上的分压系数。再根据不同分压系数与三相端子中不同相上的电压平均值进行计算，以得到实际相电压值。上述实际相电压值为经过校准后的实际相电压值，去除了采样滤波电路中电阻值和电容值的影响，进一步提高了得到的补偿后的相电压值的准确性。

在一种可能的设计中，计算电机的三相电压平均值的步骤，具体包括：获取设定时长，通过采样滤波电路采集设定时长内的三相电压值；根据设定时长和设定时长内的三相电压值计算电机的三相电压平均值。

在该设计中，计算电机三相电压值的平均值，通过将设定时长内的三相电压值除以设定时长，能够得到设定时长内的三相电压值的平均值。

其中，设定时长与脉冲宽度调制信号的周期值相关。

在一种可能的设计中，获取电机的三相端子的实际相电压值的步骤之前，还包括：控制电机开始运行。

在该设计中，由于电机的三相端子的电压值与电机的工作状态相关，当电机处于停止运行状态下，电机的三相端子不存在相应的电压，故控制电机处于运行状态，再对电机的电压值进行计算采集。

根据本发明第二方面提出了一种电机的相电压检测装置，包括：存储器，存储器中存储有程序或指令；处理器，处理器执行存储在存储器中的程序或指令以实现如上述第一方面中的电机的相电压检测方法。

本发明提供的相电压检测装置中的处理器能够执行存储器上的指令或程序，从而时限上述任一可能设计中的电机的相电压检测方法，因而具有上述任一可能设计中的相电压检测方法的全部有益效果，在此不再做过多赘述。

根据本发明第三方面提出了一种电器，包括：电机；如上述第二方面中的电机的相电压检测装置，相电压检测装置与电机相连。

本发明提供的电器包括电机和与电机相连的电压检测装置，电压检测装置能够执行电压检测方法从而对电机运行状态下的相电压进行检测。

在电机的三相端子上均设置有采样滤波电路，采样滤波电路能够采集三相电机的三相定子绕组中对应的定子绕组上的相电压。电机的三相端子均与三相逆变器相连，三相逆变器向通过电机的三相端子向电机的三个定子绕组供电，将采样滤波电路设置在三相逆变器与定子绕组之间的三相端子上，能够准确地对电机的三相端子上的相电压进行采集。

电机的相电压检测方法需要通过采样滤波电路采集电机的三相端子位置的电压值，根据采集到的电压值，经过计算得到三相端子的实际相电压值，三相端子的实际相电压值具体包括三个电压值，三个电压值对应电机中三个不同的定子绕组的相电压。采样电路中包括阻性元件和容性元件，即包括电阻和电容，其中通过电容进行滤波，提高采集到的电压值的准确性，避免其他干扰信息对采集到的电压结果产生影响，根据采样电路中各个部件的自身属性参数以及采样电路所出的工况，以确定在当前状态下，采样滤波电路的滤波参数。根据滤波系数和实际相电压值得到三相端子的补偿后的相电压值，根据得到的滤波系数和三相电机的实际相电压值进行计算，以对实际相电压值进行补偿计算，能够对采样滤波电路滤波造成的电压幅值衰减和电压相位之后进行补偿。从而通过该方法能够准确地获取电机的相电压，且对相电压的测量更加简单，无需在电机内设置复杂的电压采集电路，在不增加电机额外的生产成本的前提下，提高了获取相电压的准确性。

可以理解的是，电机的三组定子绕组与三相电源相连，故通过采集三相端子上的端电压，且能够直接将采集到的端电压作为电机的相电压。故通过设置电压采样模块对电机三相端子上的电压进行采集。电压采样模块包括三个采样滤波电路，每个采样滤波电路连接至不同的端子上，对不同端子上电压进行采集，并对采集到的电压进行计算得到相电压。

另外，根据本发明提供的上述技术方案中的电机的相电压检测方法，还可以具有如下附加技术特征：

在一种可能的设计中，电器包括风机、空调器、洗衣机。

可以理解的是，电器包括风机、空调器、洗衣机。当然，也可以为其他设置有电动机的电器设备，不限于上述三种。

根据本发明第四方面提出了一种可读存储介质，可读存储介质上存储有程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上述任一可能设计中的电机的相电压检测方法的步骤。因而具有上述任一可能设计中的电机的相电压检测方法的全部有益技术效果，在此不再做过多赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了本发明的第一个实施例中的电机的相电压检测方法的流程示意图；

图2示出了本发明的一个实施例中的采样滤波电路的电路图；

图3示出了本发明的第二个实施例中的电机的相电压检测方法的流程示意图之一；

图4示出了本发明的第二个实施例中的电机的相电压检测方法的流程示意图之二；

图5示出了本发明的第二个实施例中的电机的相电压检测方法的流程示意图之三；

图6示出了本发明的第三个实施例中的电机的相电压检测方法的流程示意图之一；

图7示出了本发明的第三个实施例中的电机的相电压检测方法的流程示意图之二；

图8示出了本发明的第三个实施例中的电机的相电压检测方法的流程示意图之三；

图9示出了本发明的第四个实施例中的电机的相电压检测装置的示意框图；

图10示出了本发明的第五个实施例中的电器的示意框图；

图11示出了本发明的第六个实施例中的电机的相电压检测装置的示意框图。

其中，图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

200采样滤波电路，202第一阻性元件，204第二阻性元件，206容性元件。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图11描述根据本发明一些实施例的一种电机的相电压检测方法、一种电机的相电压检测装置、一种电器和一种可读存储介质。

实施例一：

如图1所示，本发明的第一个实施例中提供了一种电机的相电压检测方法，用于电机，电机的三相端子均连接有采样滤波电路包括：

步骤102，获取电机的三相端子的实际相电压值；

步骤104，获取与三相端子相连的采样滤波电路的滤波系数；

步骤106，通过滤波系数和实际相电压值，得到补偿后的相电压值。

在该实施例中，电机的相电压检测方法，用于检测三相电机中三相定子绕组的相电压。在电机的三相端子上均设置有采样滤波电路，采样滤波电路能够采集三相电机的三相定子绕组中对应的定子绕组上的相电压。电机的三相端子均与三相逆变器相连，三相逆变器向通过电机的三相端子向电机的三个定子绕组供电，将采样滤波电路设置在三相逆变器与定子绕组之间的三相端子上，能够准确地对电机的三相端子上的相电压进行采集。

电机的相电压检测方法需要通过采样滤波电路采集电机的三相端子位置的电压值，根据采集到的电压值，经过计算得到三相端子的实际相电压值，三相端子的实际相电压值具体包括三个电压值，三个电压值对应电机中三个不同的定子绕组的相电压。采样电路中包括阻性元件和容性元件，即包括电阻和电容，其中通过电容进行滤波，提高采集到的电压值的准确性，避免其他干扰信息对采集到的电压结果产生影响，根据采样电路中各个部件的自身属性参数以及采样电路所出的工况，以确定在当前状态下，采样滤波电路的滤波参数。根据滤波系数和实际相电压值得到三相端子的补偿后的相电压值，根据得到的滤波系数和三相电机的实际相电压值进行计算，以对实际相电压值进行补偿计算，能够对采样滤波电路滤波造成的电压幅值衰减和电压相位之后进行补偿。从而通过该方法能够准确地获取电机的相电压，且对相电压的测量更加简单，无需在电机内设置复杂的电压采集电路，在不增加电机额外的生产成本的前提下，提高了获取相电压的准确性。

可以理解的是，电机的三组定子绕组与三相电源相连，故通过采集三相端子上的端电压，且能够直接将采集到的端电压作为电机的相电压。故通过设置电压采样模块对电机三相端子上的电压进行采集。电压采样模块包括三个采样滤波电路，每个采样滤波电路连接至不同的端子上，对不同端子上电压进行采集，并对采集到的电压进行计算得到相电压。

如图2所示，采样滤波电路200包括：第一阻性元件202、第二阻性元件204和容性元件206，第一阻性元件202的第一端与三相端子相连；

采样滤波电路包括两个阻性元件和一个容性元件。阻性元件均选为电阻器，容性元件选为电容器，以下阻性元件和容性元件均通过电阻和电容代表，具体为第一阻性元件通过第一电阻代表，第二阻性元件通过第二电阻代表，容性元件通过电容代表。

第一电阻的第二端与第二电阻的第一端相连，电容的第一端与第二电阻的第一端相连，电容的第二端与第二电阻的第二端相连。

采样滤波电路中的第一电阻的第一端直接连接于三相端子中的一个，第一电阻的第二端连接于第二电阻的第一端，电容的第一端连接于第二电阻的第一端，电容的第二端连接于第二电阻的第二端。通过将第一电阻和第二电阻串联，再将电容与第二电阻并联。第一电阻、第二电阻和电容对所连接的三相端子中的一个端子处的电压进行分压处理，将电容的第一端位置作为检测信号的输出端，即通过电容的第一端将检测到的电压信号输出，电机的处理器接收到电压信号将对其进行计算处理从而得到相应的相电压。

实施例二：

如图3所示，本发明的第二个实施例中提供了一种电机的相电压检测方法，用于电机，电机的三相端子均连接有采样滤波电路包括：

步骤302，获取电机的三相端子的实际相电压值；

步骤304，获取第一电阻的第一电阻值、第二电阻的第二电阻值和电容的电容值；

步骤306，采集电机的实际转速；

步骤308，对实际转速值、第一电阻值、第二电阻值和电容值进行计算，以得到滤波系数；

步骤310，通过滤波系数和实际相电压值进行计算，以得到补偿后的相电压值。

在该实施例中，采样滤波电路中的第一电阻的第一端直接连接于三相端子中的一个，第一电阻的第二端连接于第二电阻的第一端，电容的第一端连接于第二电阻的第一端，电容的第二端连接于第二电阻的第二端。通过将第一电阻和第二电阻串联，再将电容与第二电阻并联。第一电阻、第二电阻和电容对所连接的三相端子中的一个端子处的电压进行分压处理，将电容的第一端位置作为检测信号的输出端，即通过电容的第一端将检测到的电压信号输出，电机的处理器接收到电压信号将对其进行计算处理从而得到相应的相电压。

采样滤波电路的滤波系数通过计算得到，具体步骤如下：获取第一电阻的第一电阻值、第二电阻的第二电阻值和电容的电容值，其中第一电阻值、第二电阻值和电容值为通过对第一电阻、第二电阻和电容进行选型能够直接得到的。采集电机运行状态下的实时转速，由于电机的三相端子上的电压值与电机的转速存在关系，具体为当电机的转速越大则电压值越大，故滤波系数为与电机实时转速相关的变量。通过第一电阻值、第二电阻值、电容值和电机的实时转速进行计算能够得到采样电路的滤波系数，通过该滤波系数对实际相电压进行补偿计算，能够进一步提高实际相电压的准确性。

在一些实施例中，对滤波系数通过如下公式进行计算，具体公式如下：

其中，K_f为滤波系数、R₁为第一电阻值，R₂为第二电阻值，C为电容值，n为电机的实际转速。

在这些实施例中，通过上述公式能够计算得到滤波系数。得到的滤波系数与采样滤波电路中的第一电阻值、第二电阻值、电容值以及电动机的实际转速相关，通过该滤波系数对实际相电压进行补偿计算，能够提高实际相电压的准确性。

如图4所示，通过滤波系数和实际相电压值进行计算，以得到补偿后的相电压值的步骤，具体包括：

步骤402，通过转换运算实际相电压值，以得到静止坐标下的两相电压实际值；

步骤404，通过两相电压实际值和滤波系数计算，以得到补偿后的两相电压值；

步骤406，通过转换运算补偿后的两相电压值，以得到三相端子的补偿后的相电压值。

在该实施例中，根据滤波系数和实际相电压计算补偿后的相电压的过程如下：先将得到的三相端子的实际相电压值经过Clark变换(克拉克变换)计算得到在静止坐标系下的两相电压实际值，由于计算得到的在静止坐标系下的两相电压值对应于三相端子的实际相电压值，故其为未进行补偿计算的两相电压实际值。通过将未进行补偿计算的两相电压实际值与滤波系数进行补偿计算，从而得到补偿后的两相电压值，补偿后的两相电压值相比于未进行补偿计算的两相电压实际值更加准确。通过将补偿后的两相电压再次根据Clark变换(克拉克变换)，以得到三相端子补偿后的相电压值。通过将三相端子的实际相电压转换至静止坐标系下的两相电压值，实现了能够通过滤波系数对两相电压的实际值进行补偿计算，再将补偿计算后的电压转换成补偿后的相电压。通过设置相应的转换计算过程，实现了在无需增设硬件的条件下，能够准确地获取到电机的相电压。

在一些实施例中，通过以下公式能够将三相端子实际相电压值转换成为在静止坐标系下的两相电压实际值：

其中，

为两相电压实际值，

为三相端子的实际相电压值。

在一些实施例中，通过以下公式能够根据两相电压实际值和滤波系数确定补偿后的两相电压值：

其中，V_α为两相电压实际值中的第一相的电压实际值，V_β为两相电压实际值中的第二相的电压实际值，V_αcomp为补偿后的两相电压值中的第一相的电压值，V_βcomp为补偿后的两相电压值中的第二相的电压值，K_f为滤波系数。

在一些实施例中，通过以下公式能够将补偿后的两相电压值转换为三相端子的补偿后的相电压值：

其中，V_αcomp为补偿后的两相电压值中的第一相的电压值，V_βcomp为补偿后的两相电压值中的第二相的电压值，V_an为三相端子中第一相的补偿后的相电压值，V_bn为三相端子中第二相的补偿后的相电压值，V_cn为三相端子中第三相的补偿后的相电压值。

在一些实施例中，第一电阻值、第二电阻值和容性元件的电容值满足以下关系：

其中，f为脉冲宽度调制信号的频率，R1为第一电阻值，R2为第二电阻值，C为电容值。

在这些实施例中，在配置采样滤波电路时需要对第一阻性元件、第二阻性元件和容性元件进行合理选型。当对第一阻性元件、第二阻性元件和容性元件选型时，需要考虑第一电阻值、第二电阻值、电容值与电机PWM频率(脉冲宽度调制信号的频率)的关系。故将第一电阻值、第二电阻值和电容值配置为满足以上关系，能够有效减小采样滤波电路采集电压值的误差，从而避免影响最终得到的补偿后的相电压值的准确性。

在一些实施例中，第一电阻值和第二电阻值满足以下关系：

其中，R₁为第一电阻值，R₂为第二电阻值，V_max为电机的电压最大值，V_d为采样滤波电路的供电电压。

在该设计中，电机的电压最大值和采样滤波电路的供电电压的比值与第一阻性元件和第二阻性元件的电阻值比值存在数值关系。通过上述数值关系能够根据采样滤波电路的供电电压确定电机的电压最大值，或根据电机的电压最大值确定根据采样滤波电路的供电电压。

如图5所示，在一些实施例中，确定电机的三相端子的实际相电压值的步骤，具体包括：

步骤502，获取电机的三相端子的采样电压值；

步骤504，通过公式计算分压系数；

步骤506，通过分压系数和三相端子的采样电压值计算实际相电压值。

在这些实施例中，根据分压系数和三相端子的采样电压值通过计算能够得到实际相电压值。故需要获取分压系数和三相端子的采样电压值，采样电压值，故在计算之前通过采样滤波电路采集三相端子的采样电压值，并确定分压系数。通过对分压系数与三相端子的采样电压值进行计算，以得到实际相电压值。

在一些实施例中，通过公式能够根据分压系数和三相端子的采样电压值计算得到三相端子的实际相电压值，具体公式如下：

其中，K为分压系数，V_a为三相端子中的第一相的实际相电压值，V_b为三相端子的第二相的实际相电压值，V_c为三相端子中的第三相的实际相电压值，V_{ADC_a}为三相端子中的第一相的采样电压值，V_{ADC_b}为三相端子中的第二相的采样电压值，V_{ADC_c}为三相端子中的第三相的采样电压值。

在这些实施例中，V_{ADC_a}、V_{ADC_b}、V_{ADC_c}为三相端子的采样电压值，采样电压值能够通过采样滤波电路采集得到，采样滤波电路所采集的为三相端子的端电压，由于电机的三组定子绕组与三相电源相连，故通过采集三相端子上的端电压，且能够直接将采集到的端电压作为电机的相电压。通过采样滤波电路就能够直接获取到采样电压值。

在一些实施例中，通过采样滤波电路检测电机的三相端子的采样电压值。

在这些实施例中，三相端子的采样电压值为电机的三相端子的端电压，电机的三相端子的端电压能够通过采样滤波电路直接采集得到。

在一些实施例中，通过公式计算分压系数的步骤，具体包括：根据第一电阻值和第二电阻值确定分压系数。

在这些实施例中，在计算三相端子的实际相电压值时可以选择不进行校正处理。此时计算分压系数时，不需要考虑第一阻性元件所标定的第一电阻值、第二阻性元件的所标定第二电阻值和容性元件所标定的电容值与实际值之间的误差，故直接可以选择直接根据第一电阻值、第二电阻值和电容值对分压系数进行计算。

在一些实施例中，通过公式能够根据第一电阻值和第二电阻值计算分压系数，具体公式如下：

其中，K为分压系数，R₁为第一电阻值，R₂为第二电阻值。

在这些实施例中，通过第一电阻值和第二电阻值计算得到的分压系数。

在一些实施例中，获取电机的三相端子的实际相电压值的步骤之前，还包括：控制电机以设定转速开始运行。

在这些实施例中，由于电机的三相端子的电压值与电机的工作状态相关，当电机处于停止运行状态下，电机的三相端子不存在相应的电压，故控制电机处于运行状态，再对电机的电压值进行计算采集。

实施例三：

如图6所示，本发明的第三个实施例中提供了一种电机的相电压检测方法，用于电机，电机的三相端子均连接有采样滤波电路包括：

步骤602，获取电机的三相端子的采样电压值；

步骤604，通过公式计算分压系数；

步骤606，通过分压系数和三相端子的采样电压值计算实际相电压值；

步骤608，获取第一电阻的第一电阻值、第二电阻的第二电阻值和电容的电容值；

步骤610，采集电机的实际转速；

步骤612，对实际转速值、第一电阻值、第二电阻值和电容值进行计算，以得到滤波系数；

步骤614，通过滤波系数和实际相电压值进行计算，以得到补偿后的相电压值。

在该实施例中，采样滤波电路中的第一电阻的第一端直接连接于三相端子中的一个，第一电阻的第二端连接于第二电阻的第一端，电容的第一端连接于第二电阻的第一端，电容的第二端连接于第二电阻的第二端。通过将第一电阻和第二电阻串联，再将电容与第二电阻并联。第一电阻、第二电阻和电容对所连接的三相端子中的一个端子处的电压进行分压处理，将电容的第一端位置作为检测信号的输出端，即通过电容的第一端将检测到的电压信号输出，电机的处理器接收到电压信号将对其进行计算处理从而得到相应的相电压。

采样滤波电路的滤波系数通过计算得到，具体步骤如下：获取第一电阻的第一电阻值、第二电阻的第二电阻值和电容的电容值，其中第一电阻值、第二电阻值和电容值为通过对第一电阻、第二电阻和电容进行选型能够直接得到的。采集电机运行状态下的实时转速，由于电机的三相端子上的电压值与电机的转速存在关系，具体为当电机的转速越大则电压值越大，故滤波系数为与电机实时转速相关的变量。通过第一电阻值、第二电阻值、电容值和电机的实时转速进行计算能够得到采样电路的滤波系数，通过该滤波系数对实际相电压进行补偿计算，能够进一步提高实际相电压的准确性。

根据分压系数和三相端子的采样电压值通过计算能够得到实际相电压值。故需要获取分压系数和三相端子的采样电压值，采样电压值，故在计算之前通过采样滤波电路采集三相端子的采样电压值，并确定分压系数。通过对分压系数与三相端子的采样电压值进行计算，以得到实际相电压值。

如图7所示，在一些实施例中，通过公式计算分压系数的步骤具体包括：

步骤702，计算电机的三相电压平均值；

步骤704，获取电机的和母线电压值，以及电机的脉冲宽度调制信号的占空比、周期值、信号响应时间；

步骤706，根据三相电压平均值，以及电机的和母线电压值，以及电机的脉冲宽度调制信号的占空比、周期值、信号响应时间进行计算，以得到分压系数。

在该实施例中，在计算三相端子的实际相电压值时可以选择进行校正处理。此时计算分压系数时，需要考虑第一阻性元件所标定的第一电阻值、第二阻性元件的所标定第二电阻值和容性元件所标定的电容值与实际值之间的误差。故需要获取电机的PWM(脉冲宽度调制信号)的周期值、信号相应时间和占空比，以及电机的母线电压值。获取PWM(脉冲宽度调制信号)的周期值、信号相应时间和占空比，以及电机的母线电压值，并将其按照公式进行计算能够得到分压比，根据通过上述计算方式得到的分压系数与三相电压平均值进行计算得到三相端子的实际相电压值，能够避免电阻值和电容值的误差对计算结果的影响。实现了对三相端子的实际相电压值校准的效果。

可以理解的是，通过电机的PWM(脉冲宽度调制信号)的周期值、信号相应时间和占空比能够得到分压比，根据得到的分压比，以及电机的母线电压值和三相电压平均值能够计算得到分压系数。

其中，信号相应时间为脉冲宽度调制信号的死区时间。

在一些实施例中，通过公式能够通过三相电压平均值、母线电压值、脉冲宽度调制信号的占空比、周期值、信号响应时间计算得到分压系数，具体公式如下：

其中，k_a为与三相端子中第一相相连的采样滤波电路的分压比，k_b为与三相端子中第二相相连的采样滤波电路的分压比，k_c为与三相端子中第三相相连的采样滤波电路的分压比，η为电机的脉冲宽度调制信号的占空比，T_wm为脉冲宽度调制信号的周期值，T_d为信号响应时间，V_dc为母线电压，V_{ADC a0}为三相端子中的第一相的电压平均值，V_{ADC_b0}为三相端子中的第二相的电压平均值，V_{ADC_C0}为三相端子中的第三相的电压平均值。

在这些实施例中，通过对三相端子中不同相所连接的采样滤波电路分别计算不同相上的分压系数。再根据不同分压系数与三相端子中不同相上的电压平均值进行计算，以得到实际相电压值。上述实际相电压值为经过校准后的实际相电压值，去除了采样滤波电路中电阻值和电容值的影响，进一步提高了得到的补偿后的相电压值的准确性。

如图8所示，计算电机的三相电压平均值的步骤，具体包括：

步骤802，获取设定时长，通过采样滤波电路采集设定时长内的三相电压值；

步骤804，对设定时长内的三相电压值进行均值计算，以得到电机的三相电压平均值。

在这些实施例中，计算电机三相电压值的平均值，通过将设定时长内的三相电压值除以设定时长，能够得到设定时长内的三相电压值的平均值。

其中，设定时长与脉冲宽度调制信号的周期值相关。

在一些实施例中，获取电机的三相端子的采样电压值的步骤之前，还包括：控制电机以设定转速开始运行。

在这些实施例中，由于电机的三相端子的电压值与电机的工作状态相关，当电机处于停止运行状态下，电机的三相端子不存在相应的电压，故控制电机处于运行状态，再对电机的电压值进行计算采集。

实施例四：

如图9所示，本发明的第四个实施例中提供了一种电机的相电压检测装置900，包括：存储器902，存储器902中存储有程序或指令；处理器904，处理器904执行存储在存储器902中的程序或指令以实现如上述任一实施例中的电机的相电压检测方法。

本发明提供的相电压检测装置中的处理器904能够执行存储器902上的指令或程序，从而时限上述任一可能设计中的电机的相电压检测方法，因而具有上述任一可能设计中的相电压检测方法的全部有益效果，在此不再做过多赘述。

实施例五：

如图10所示，本发明的第五个实施例中提供了一种电器1000，包括：电机1002和电机的相电压检测装置900。电机的相电压检测装置900为如上述实施例四中的电机的相电压检测装置900，电机的相电压检测装置900与电机1002相连。

在该实施例中，电器1000包括电机1002和与电机相连的电压检测装置，电压检测装置能够执行电压检测方法从而对电机运行状态下的相电压进行检测。

在电机的三相端子上均设置有采样滤波电路，采样滤波电路能够采集三相电机的三相定子绕组中对应的定子绕组上的相电压。电机的三相端子均与三相逆变器相连，三相逆变器向通过电机的三相端子向电机的三个定子绕组供电，将采样滤波电路设置在三相逆变器与定子绕组之间的三相端子上，能够准确地对电机的三相端子上的相电压进行采集。

电机的相电压检测方法需要通过采样滤波电路采集电机的三相端子位置的电压值，根据采集到的电压值，经过计算得到三相端子的实际相电压值，三相端子的实际相电压值具体包括三个电压值，三个电压值对应电机中三个不同的定子绕组的相电压。采样电路中包括阻性元件和容性元件，即包括电阻和电容，其中通过电容进行滤波，提高采集到的电压值的准确性，避免其他干扰信息对采集到的电压结果产生影响，根据采样电路中各个部件的自身属性参数以及采样电路所出的工况，以确定在当前状态下，采样滤波电路的滤波参数。根据滤波系数和实际相电压值得到三相端子的补偿后的相电压值，根据得到的滤波系数和三相电机的实际相电压值进行计算，以对实际相电压值进行补偿计算，能够对采样滤波电路滤波造成的电压幅值衰减和电压相位之后进行补偿。从而通过该方法能够准确地获取电机的相电压，且对相电压的测量更加简单，无需在电机内设置复杂的电压采集电路，在不增加电机额外的生产成本的前提下，提高了获取相电压的准确性。

可以理解的是，电机的三组定子绕组与三相电源相连，故通过采集三相端子上的端电压，且能够直接将采集到的端电压作为电机的相电压。故通过设置电压采样模块对电机三相端子上的电压进行采集。电压采样模块包括三个采样滤波电路，每个采样滤波电路连接至不同的端子上，对不同端子上电压进行采集，并对采集到的电压进行计算得到相电压。

可以理解的是，电器包括风机、空调器、洗衣机。当然，也可以为其他设置有电动机的电器设备，不限于上述三种。

实施例六：

如图11所示，本发明的第六个实施例中提供了一种电机的相电压检测装置1100，包括端电压检测模块1102、端电压采样模块1104、端电压校正模块1106、电压补偿模块1108和电压转换模块1110。

端电压检测模块1102中包括采样滤波电路，采样滤波电路包括第一阻性元件、第二阻性元件和容性元件，其中，第一阻性元件与第二阻性元件串联，第二阻性元件与容性元件并联。

端电压采样模块1104，通过转换器采样容性元件的电压，作为端电压。

可以理解的是，电机的三组定子绕组与三相电源相连，故通过采集三相端子上的端电压，且能够直接将采集到的端电压作为电机的相电压。

端电压校正模块1106，用于对采样得到的电压进行校正；

电压补偿模块1108，用于对采样得到的电压进行补偿；

电压转换模块1110，用于将补偿后的电压转换为电机的相电压。

第一阻性元件通过第一电阻代表，第二阻性元件通过第二电阻代表，容性元件通过电容代表。

在该实施例中，第一电阻的阻值R₁、第二电阻的阻值R₂、电容的容值C以及PWM的频率f之间需要满足如下的关系：

在该实施例中，第一电阻的阻值R₁和第二电阻的阻值R₂之间还需要满足如下的关系：

其中，V_max表示电机的端电压可能达到的最大值，V_d表示电压采样模块所用采样电路的供电电压。

实施例七：

本发明的第七个实施例中提供了一种可读存储介质，其上存储有程序，程序被处理器执行时实现如上述任一实施例中的电机的相电压检测方法，因而具有上述任一实施例中的电机的相电压检测方法的全部有益技术效果。

其中，可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等。

需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或***。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种电机的相电压检测方法，其特征在于，所述电机的三相端子均连接有采样滤波电路，包括：

获取所述三相端子的实际相电压值；

获取所述采样滤波电路的滤波系数；

根据所述实际相电压值和所述滤波系数得到所述三相端子的补偿后的相电压值。

2.根据权利要求1所述的电机的相电压检测方法，其特征在于，所述采样滤波电路包括：第一阻性元件、第二阻性元件和容性元件，所述第一阻性元件的第一端与所述三相端子相连，所述第一阻性元件的第二端与所述第二阻性元件的第一端相连，所述容性元件的第一端与所述第二阻性元件的第一端相连，所述容性元件的第二端与所述第二阻性元件的第二端相连，所述获取所述采样滤波电路的滤波系数的步骤，具体包括：

获取所述第一阻性元件的第一电阻值、所述第二阻性元件的第二电阻值和所述容性元件的电容值；

获取所述电机的实际转速；

根据所述第一电阻值、所述第二电阻值、所述电容值和所述实际转速值计算所述采样滤波电路的滤波系数。

3.根据权利要求2所述的电机的相电压检测方法，其特征在于，所述根据所述实际相电压值和所述滤波系数计算所述三相端子的补偿后的相电压值的步骤，具体包括：

对所述实际相电压值进行转换运算，以得到静止坐标下的两相电压实际值；

根据所述滤波系数和所述两相电压实际值计算补偿后的两相电压值；

对所述补偿后的两相电压值进行转换运算，以得到所述三相端子的所述补偿后的相电压值。

4.根据权利要求2所述的电机的相电压检测方法，其特征在于，所述第一电阻值、所述第二电阻值和容性元件的电容值满足以下关系：

其中，f为脉冲宽度调制信号的频率，R1为第一电阻值，R2为第二电阻值，C为电容值。

5.根据权利要求4所述的电机的相电压检测方法，其特征在于，所述第一电阻值和所述第二电阻值满足以下关系：

其中，R₁为第一电阻值，R₂为第二电阻值，Vmax为所述电机的电压最大值，V_d为所述采样滤波电路的供电电压。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的电机的相电压检测方法，其特征在于，所述计算所述电机的三相端子的实际相电压值的步骤，具体包括：

获取所述电机的三相端子的采样电压值；

计算分压系数；

根据所述三相端子的采样电压值和所述分压系数计算所述实际相电压值。

7.根据权利要求6所述的电机的相电压检测方法，其特征在于，所述获取所述电机的三相端子的采样电压值的步骤，具体包括：

通过所述采样滤波电路检测所述电机的三相端子的采样电压值。

8.根据权利要求7所述的电机的相电压检测方法，其特征在于，所述计算分压系数的步骤，具体包括：

根据所述第一电阻值和所述第二电阻值计算所述分压系数。

9.根据权利要求7所述的电机的相电压检测方法，其特征在于，所述计算分压系数的步骤，具体包括：

计算所述电机的三相电压平均值；

获取所述电机的脉冲宽度调制信号的周期值、占空比、信号响应时间和所述电机的母线电压值；

根据所述母线电压值、所述电机的所述周期值、所述占空比、所述信号响应时间和所述三相电压平均值计算所述分压系数。

10.根据权利要求9所述的电机的相电压检测方法，其特征在于，所述计算所述电机的三相电压平均值的步骤，具体包括：

获取设定时长，通过所述采样滤波电路采集所述设定时长内的三相电压值；

根据所述设定时长和所述设定时长内的三相电压值计算所述电机的三相电压平均值。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的电机的相电压检测方法，其特征在于，所述获取所述电机的三相端子的实际相电压值的步骤之前，还包括：

控制所述电机开始运行。

12.一种电机的相电压检测装置，其特征在于，包括：

存储器，所述存储器中存储有程序或指令；

处理器，所述处理器执行存储在所述存储器中的程序或指令以实现如上述权利要求1至11中任一项所述的电机的相电压检测方法。

13.一种电器，其特征在于，包括：

电机；

如上述权利要求12的电机的相电压检测装置，所述相电压检测装置与所述电机相连。

14.根据权利要求13所述电器，其特征在于，

所述电器包括风机、空调器、洗衣机。

15.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至11中任一项所述的电机的相电压检测方法的步骤。

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