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直流母線單電流采樣在交流電機(jī)相電流檢測(cè)中的應(yīng)用

作者: 時(shí)間:2018-08-24 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

本文引用地址:http://www.bjwjmy.cn/article/201808/387691.htm

2 直流母線電流到電機(jī)相電流的轉(zhuǎn)換

由互補(bǔ)脈寬調(diào)制方式下逆變電路的變流分析可知,在無(wú)效狀態(tài)(0、0、0)和(1、1、1)時(shí),逆變電路直流母線的電流IDC為零,在其余六種有效狀態(tài)下,直流母線都有電流流過(guò),而且等于電機(jī)的某相電流,因此可以通過(guò)對(duì)直流母線電流IDC的采樣來(lái)得到電機(jī)的相電流,圖6所示為利用電阻R 作為采樣電阻的直流母線單電流檢測(cè)原理圖,以此來(lái)得到電機(jī)的相電流。

表2 是根據(jù)SVPWM 的原理和逆變電路的變流分析,得到的直流母線電流與電機(jī)相電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過(guò)表2,根據(jù)逆變電路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、電機(jī)三相電流之間的關(guān)系,可以將各種開(kāi)關(guān)狀態(tài)下的直流母線電流轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電機(jī)相電流。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

在實(shí)驗(yàn)室中,用TI 公司的DSP TMS320FL2407作為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的核心控制器件,逆變電路以專(zhuān)業(yè)廠家的逆變模塊替代,逆變模塊的開(kāi)關(guān)頻率為10 kHz,以500 W的交流異步電機(jī)作為實(shí)驗(yàn)用電機(jī)。實(shí)驗(yàn)中,在逆變模塊的每一種有效開(kāi)關(guān)狀態(tài)下,DSP 都要采樣直流母線電流,而且每一次的采樣都對(duì)應(yīng)電機(jī)的一相電流,并以?xún)蓚€(gè)相鄰的直流母線采樣周期為基礎(chǔ),通過(guò)電機(jī)三相電流瞬時(shí)值的關(guān)系ia+ib+ic =0,計(jì)算出第三相電流的瞬時(shí)值,以實(shí)現(xiàn)從直流母線電流到電機(jī)相電流的轉(zhuǎn)換,從而得到A、B、C三相電流的瞬時(shí)值。

在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的波形如圖7 所示,圖7(a)所示為電機(jī)C 相電流的實(shí)際波形,圖7(b)為經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換之后的C相電流再經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換輸出后,在示波器上顯示的波形。

因?yàn)槟孀兡K的開(kāi)關(guān)頻率為10 kHz,因此直流母線電流的采樣周期為0.1 ms,而電機(jī)繞組的特性決定電機(jī)電流在0.1 ms 的時(shí)間內(nèi)變化非常小,因此,通過(guò)這種轉(zhuǎn)換來(lái)得到電機(jī)相電流的方法是完全可行的。

4 結(jié)語(yǔ)

在對(duì)交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的成本和體積都有限制的情況下,通過(guò)直流母線單電流采樣來(lái)檢測(cè)電機(jī)相電流是一種可行的方法,但這種方法跟直接使用高性能的電流相比,也確實(shí)存在一定的局限性。對(duì)于精度要求很高,尤其是要應(yīng)用電流閉環(huán)控制的情況下,電機(jī)相電流檢測(cè)還是建議采用專(zhuān)業(yè)廠家的電流來(lái)完成,像LEM 系列及其它一些著名品牌的電流都是很好的選擇。


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