如何提高电机电流采集电路抗干扰才力

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2018-10-17 11:28:54

2018-10-10 9:17:41 电机相电流的采样对付FOC控制来说是不可或缺的,在设计电机控制电路时,为了不妨精确的采样到电机绕组中的电流值,必要提高电流搜集的抗干扰才力。那么如何保证我们的设计是公道的,小编带大家探讨下电机电流搜集电路的三个根基要素。 一、引言 由于电机的宽范围调速以及高速特性,加上电机自身不克不及获得理想的正弦气隙磁场,导致在系统控制时采样的相电流含有不规则的高次谐波和随机干扰,再加上电流采样电路的不安稳性和A/D变换单元偏差的存在,更是加大了实际采样到的电流误差。 众所周知,电流的采样对电机矢量控制是格外要紧的。电流采样方式紧急有3种。 表1.1 电流采样方式

如何提高电机电流搜集电路抗干扰才力

对付大部分电机应用,拔取双电阻相电流采样的方法具有必定的优势,所以小编这里重点和大家探讨下双电阻方式下,如何提高相电流采样的抗干扰才力。 二、抗干扰设计 1、采样电阻 采样电阻是根基的电阻元器件,同时其参数的选择对采样精确度也是要紧的影响因素。 电机控制器对电机的其中两相电流过程采样电阻举办采样,如图1所示,从采样电阻上取得的电压信号源委电压偏置和放大,输入到微处理器的A/D单元,从而获得其中两相电流,再遵从基尔霍夫定律,三相电流矢量和为0,推算出第三相的电流的值。

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图1 双电阻采样 对付320V供电空调压缩机,电机内阻0.2Ω,假如采样电阻适合,则对回路没有什么影响。假如采样电阻的阻值过大,会引起电压的损耗,使能量效率变低,较大的阻值会使负载电压发作偏移,发生电磁干扰,发生系统对噪声敏感的问题。当确定好阻值后还必要考虑电阻的安稳性能和阻值误差。 2、 运放设计 在电机的电路设计过程中需着重考虑运放电路的设计,下面为相电流采样电路的设计表明。本文中拔取的是ON公司的NCV汽车级运放芯片,拥有高达7MHz的增益带宽,集成4路独立运放于一身。 运放芯片本身对共模干扰有抵抗作用,而在差模干扰的抵抗作用稍弱,所以设计的时候要着重提高差分线上的差模抗干扰才力。如图2所示,C2电容就是为了提高抗差模干扰才力。

  差分线上的电阻(R34、R35)和反馈电阻(R39)应运用高精度的电阻,使得理论盘算获得的参数是精确可靠的。然后与运放的输出接连的AD口引脚上并连一个RC电路滤掉高次谐波干扰和随机脉冲干扰,从而晋升抗干扰才力。

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图2电流测量 3、PCB安置 为了不妨精确的采样电流,应将运放芯片在PCB上的位置只管即便挨近采样电阻,同时又要使运放芯片不克不及远离MCU,运放的地和MCU的地应当只管即便靠拢。如图3所示,采样电阻(R98、R99、R100)两端走差分线到运放的同相和反相端口,差分线应等距而且只管即便短,以制止其他的干扰发生。压缩机涉及到高压和低压部分,在布局电流地的时候,应使大电流地和小电流地能很好的单点隔离。

  

如何提高电机电流搜集电路抗干扰才力

图3运放差分走线 以上源委硬件滤波后,如图4所示,3相电流波形获得显著的优化。

如何提高电机电流搜集电路抗干扰才力

图4三相电流波形(来源:互联网)