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电机的电流采集电路抗干扰能力应该怎样提高

文章来源: 上传时间:2019-09-05 浏览次数:
  电机相电流的采样关于FOC控制来说是不可或缺的,在规划电机控制电路时,为了能够精确的采样到电机绕组中的电流值,需求进步电流收集的抗干扰能力。那么怎么确保咱们的规划是合理的,小编带大家探讨下电机电流收集电路的三个基本要素。
 
  一、引言
 
  由于电机的宽规模调速以电机自身不能取得抱负的正弦气隙磁场,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稳定性和A/D转化单元差错的存在,更是加大了及高速特性,加上实践采样到的电流差错。
 
  众所周知,电流的采样对电机矢量控制是非常重要的。电流采样方式主要有3种。


 
  关于大部分电机应用,采用双电阻相电流采样的办法具有必定的优势,所以小编这里要点和大家探讨下双电阻方式下,怎么进步相电流采样的抗干扰能力。
 
  二、抗干扰规划
 
  1、采样电阻
 
  采样电阻是基本的电阻元器件,一起其参数的选择对采样精确度也是重要的影响因素。
 
  电机控制器对电机的其间两相电流通过采样电阻进行采样,如图1所示,从采样电阻上获取的电压信号通过电压偏置和放大,输入到微处理器的A/D单元,然后得到其间两相电流,再依据基尔霍夫定律,三相电流矢量和为0,推算出第三相的电流的值。


 
  关于320V供电空调压缩机,电机内阻0.2Ω,假如采样电阻适宜,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,使能量功率变低,较大的阻值会使负载电压发作偏移,发生电磁干扰,发生系统对噪声灵敏的问题。当确定好阻值后还需求考虑电阻的稳定性能和阻值差错。
 
  2、运放规划
 
  在电机的电路规划过程中需侧重考虑运放电路的规划,下面为相电流采样电路的规划说明。本文中采用的是ON公司的NCV20034汽车级运放芯片,具有高达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反抗作用,而在差模干扰的反抗作用稍弱,所以规划的时候要侧重进步差分线上的差模抗干扰能力。如图2所示,C2电容就是为了进步抗差模干扰能力。差分线上的电阻(R34、R35)和反应电阻(R39)应运用高精度的电阻,使得理论计算得到的参数是精确可靠的。然后与运放的输出连接的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,然后提高抗干扰能力。


 
  3、PCB布置
 
  为了能够精确的采样电流,应将运放芯片在PCB上的方位尽量接近采样电阻,一起又要使运放芯片不能远离MCU,运放的地和MCU的地应该尽量靠拢。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,差分线应等距并且尽量短,以避免其他的干扰发生。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阻隔。


 
  以上通过硬件滤波后,如图4所示,3相电流波形得到明显的优化。


 


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