Подобряване на точността на управление на двигателя е станало необходимо поради масовото електрификацията не само промишлени и битови потребители, но и автомобилния транспорт. Електронен сервоуправление, автоматична спирачна система, електронен контрол на стабилността, автоматично управление - всички механизми, тези системи се нуждаят от много прецизен контрол, защото от тях зависи безопасността и ефективността на целия автомобил.
В тази статия ще се обърне внимание на проблема с измерване на трифазен ток електрически машини с различни техники и устройства. Също така се опитват да се помисли как чрез подобряване на текущото измерване фаза може да се подобри ефективността на управлението на двигателя.
Защо е текущото измерване е толкова важно за системата за управление на двигателя?
измерване на тока на двигателя се извършва по две основни причини:
- Защита от късо съединение;
- Строителство алгоритъм за контрол електрическа машина;
Също така играе важна роля текущата обратна връзка и да се наблюдава свръх ток верига по-голяма от допустимата величина и времето, което ви позволява да се идентифицират и отстраняване на проблема в системата. Тази система се използва за идентифициране на състоянието на изземване вала на двигателя, машини диагностика параметри и други функции. Когато състоянието е открита през текущата автоматична система за контрол ще бъде в състояние да се вземат мерки за предотвратяване на евентуални щети. Схеми такава защита може да бъде много по-различна от примитивен до сложни системи за автоматично управление.
контролиране на мотора на микроконтролера, първо използва текущата стойност на машината, за да се изчисли или въртящ момент, скорост на въртене. Но за да се изчисли скоростта на най-често използваните обратна скорост.
Трифазни моторни контрол
В тази статия, фокусът ще бъде поставен върху измерването на трифазни устройства. Благодарение на съвременните технологии е широко разпространени мотори постоянен магнит (BLDC). Те имат сложна система за контрол и начин поддържа четири текущи измервания:
- На страната на положителния полюс на нивото на постоянно напрежение;
- От страна на отрицателен полюс на нивото на постоянно напрежение;
- Фаза ток в контрол PWM верига;
- Фаза ток към мотора;
Това е показано на фигурата по-долу:
текуща стойност измерване на положителното поле страна на постоянно напрежение обикновено се използва само за откриване на повреди в електрическата верига. Големината на постоянното напрежение, ще зависи от мощността на електрическата машина, която може да го направи твърде висока за някои прости устройства за измерване. Освен това, измерен ток по този начин ще общо за всички три фази.
текуща стойност измерване на страната на отрицателен полюс на постоянното напрежение обикновено се използва само за откриване на дефекти по веригата. Въз основа на схема, напрежението на този датчик трябва да бъде нула, което значително ще разшири обхвата на устройства, които могат да се използват за това измерване. Както е случаят с положителния полюс, токов сензор, местоположение не може да се измери тока на една фаза на машината. За измерване е необходимо да се изпълняват сложни алгоритми в микроконтролер, което ще доведе до намаляване на общата производителност на системата.
Чрез измерване на фазов ток на инвертора, получаваме стойност възможно най-близо до фаза ток на двигателя, но това не е съвсем това. По този начин, за грешка се въвежда по отношение на действителната стойност на фаза ток. Фазовият детектор е свързан към заземен част от веригата, която не е съвсем характерен за система за трифазен.
Този метод на измерване има предимството, че напрежението на усилвателите, по същество равна на напрежението "земята", която дава възможност за използване на ниско напрежение за измервания. Въпреки това, поради естеството на ток през транзисторите, мощност висока скорост уби трябва да реагира на динамичната промяна на тока във всяка ръка. За много случаи се използва метод за измерване на ток в двете фази само стойността в третата фаза на микроконтролера изчислява.
И последният вариант за измерване - за измерване на тока пряко във фазата на електрическата машина за осъществяване на управление на двигателя алгоритъм. Основната цел е, че инвертор изходното напрежение се генерира от PWM модулация, което води до изходния сигнал на дискретност. Това от своя страна води до повишени изисквания за текущата разум усилватели, които трябва да имат много добро съотношение общ режим отхвърляне (CMRR).
Измерване на ток фаза
честота на сигнала, измерена скоба усилвател има два компонента:
- Диференциал (полезни) сигнал спрямо теснолентов, ниска амплитуда;
- В PWM по фаза (вредни) сигнал, широколентов и висока амплитуда;
Идеалният усилвател на ток трябва да се справят само диференциал сигнал, филтриране останалите. Това високо напрежение е комбинирана с бързото ΔV / ATi, е сериозно предизвикателство за дизайнера и силно ограничава обхвата на усилватели, които могат да бъдат приложени към тази система. Такива измервания обикновено включват само онези приложения, които изискват най-точното измерване на фазовия ток, например електронни силови рулева система.
Минимизиране влиянието на PWM изходен сигнал
В по-фаза PWM сигнал води до небалансиран вход на усилвателя, което от своя страна води до нарушаване на усилвател изходен ток-измервателен сигнал. Идеалната система трябва "да бъде в състояние да се игнорира" входен сигнал, който има изкривяване и балансиран вход. Повечето усилватели за текущото измерване се използват за реализиране на непрекъснат контрол на мотора, използвайте лента, за да се намали влиянието на намеса:
От друга страна, по-висока честота PWM повишава ефективността на работата на двигателя. New Texas Instruments INA240 използва подобрен дизайн PWM бракуване се сведе до минимум необходимото време за затваряне, което води до повишаване на достижим ефективността на системата за управление на двигателя:
Ако стойността на фазата на тока е от решаващо значение за правилното функциониране на системата, текущото измерване ще бъде най-доброто решение директно към фазата на мотора. Измерване на тока пряко във фаза осигурява по-бърза реакция и по-голяма точност, като по този начин подобряване на ефективността на електрическа система за управление на задвижването.
Въпреки това, PWM сигнал по фаза създава проблеми за tokoizmeryayuschego усилвател. Избор на бустер е необходимо да се разгледа този фактор.
Свързани статии