要让电机转得又稳又准，一个关键前提是要实时、精确地知道它内部三相电流的大小。

最常见的做法，是在电机控制器里安装两个或三个电流传感器，直接去测量。但问题也来了，传感器多了，控制器体积就下不去，成本也上来了。尤其在一些对空间和成本敏感的应用里，这成了一个痛点。

于是，很多研究者开始探讨能不能只用一个传感器就把三相电流都算出来？

母线电流不是一成不变的，它会随着逆变器里那几个开关管的不同开合状态，依次呈现出不同相的电流。理论上，在一个控制周期内，只要抓取到两个不同状态下的电流，就能利用三相电流之和为零这个物理定律，推算出第三相。

但是，采样需要时间。当电机运行在低转速或者某个特定位置时，代表某相电流的那个开关状态可能一闪而过，快到传感器根本来不及反应。这就是所谓的“电流重构盲区”。传统控制方法在这里就没辙了，要么量不准，要么干脆量不到。

浙江大学的研究者房钰超、王博等人，针对这个单传感器方案的盲区问题，给出了一套新的解决思路。

他们的方案可以分两层来理解。

第一层，换个方法来开关。传统上，大家用的是空间矢量脉宽调制（SVPWM）方法来控制逆变器的开关。这种方法会产生很短的、难以测量的脉冲。他们则换用了一种叫动态零矢量脉宽调制（AZSPWM）的方法。你可以把它理解成一种新的开关组合策略，它能让每一个代表电流的有效状态都保持足够长的开启时间，从根源上避免了那种一闪而过、无法捕捉的脉冲，从而抹平了一大片测量盲区。

第二层，补上最后的缺口。光靠换方法还不够，当电机转速非常低时，进入所谓的低调制比区间，AZSPWM自己也会出现盲区。这时，研究者的做法很直接，人为“塞”进去一些测量矢量。可以想象成在原来紧凑的节奏里，刻意、有序地插入一些额外的开关动作，专门用来创造可供测量的窗口，以捕捉那一瞬间的电流信息。同时，他们优化了开关的顺序，尽可能减少额外动作带来的开关损耗。

实验平台

仿真和实验都证实，这套组合方案实现了在很宽的工作范围内精确重构三相电流，包括那些原本是盲区的低转速和特定位置。

在他们的实验平台上，这套方法实现了高达92.4%的电压利用率，并且整个过程中没有测量盲区。这意味着，几乎把直流母线电压的绝大部分都用来驱动电机了，效率很高。重构出来的电流与实际电流误差很小，小于电流在一个控制周期内的自然波动值，只不过在时间上会有极细微的一个周期滞后。

另外，研究还发现，无论是空载还是带载，重构的精度几乎不受影响；只是转速变化时，精度会有轻微变化。电流的谐波则主要分布在开关频率附近，这是电力电子装置的一个典型特征。

本工作成果发表在2025年第14期《电工技术学报》，论文标题为“基于动态零矢量脉宽调制的永磁同步电机相电流重构方法”。本课题得到国家重点研发计划的支持。