直流母线单电流采样在交流电机相电流检测中的应用
直流母线单电流采样在交流电机相电流检测中的应用
0 引言
?在应用交流电动机(以下简称电机)构成的驱动系统中，需要设置与电流相关的保护措施，比如为了保护逆变电路的安全，需要通过获取直流母线的电流以构成短路保护;为了保护电机，需要获取电机的相电流以构成过流保护等。经典的方法是采用电流传感器来得到电机相电流的信息，但这自然要增加成本，在精度不需要太高而又需要降低成本的情况下，通过直流母线单电流采样来检测电机相电流，是一种值得考虑的方法。
?1 脉宽调制模式下逆变电路的变流分析
?在现代交流驱动系统中，一般都采用互补输出脉宽调制信号的方式来控制逆变电路功率开关器件的通断，以调节逆变电路输出电压的频率和幅值。互补输出是指在逆变电路同一桥臂上下两个开关器件的开关状态刚好相反，即上桥臂器件导通时，下桥臂器件截止，或下桥臂器件导通时，上桥臂器件截止。
?逆变电路的结构原理图如图1所示。
?在图1所示的三相逆变电路的结构图中，开关变量有两种状态，即0状态和1状态。当桥臂为1状态时，上桥臂导通，下桥臂截止;当桥臂为0 状态时，?下桥臂导通，上桥臂截止。如果三个桥臂的开关状态用变量Sa、Sb、Sc表示，则可得到三相逆变电路的八种开关状态，如表1所列。
?从表1可以看出，当(Sa、Sb、Sc)=(0、0、0)时，逆变电路上桥臂全部截止，下桥臂全部导通;当(Sa、Sb、Sc)=(1、1、1)时，上桥臂全部导通，下桥臂全部截止。在这两种情况下，电机绕组没有电流流过，于是将这
?两种状态定义为无效状态，而将剩下的六种状态定义为有效状态。
?以下是逆变电路的电流通路分析，为了更好地说明电流通路的变化，下面做
直流电机测试方法和常见不良问题的分析
测试方法和常见不良问题的分析 一、测试方法 1.电机空载转速及电流的测试 1）定义：在额定电压下（指要求的加到电机端子上的电 压, 并不是指电源电压），无负载时的电机每分钟转动的圈 数 （空载转速）及此时流过端子的电流 2）测试方法：使用测速计、胶轮、直流电源，如下连接, 直流电源 电机测速计 参考测试 方法：使 用电机综 合测试仪测试（但誨定范围及电机的冲片槽数，测试 数据不准） 2.负载转速及电流的测试 1）定义：在额定电压下（指要求的加到电机端子上的电 压, 并不是指电源电压），额定负载时的电机每分钟转动的 圈数（负载转速）及此时流过端子的电流（负载电 流） 2）测试方法：见上图，一般选择胶轮的直径为20mm,如 果负载为M gem,则所挂舷码的重量则为M g,同时胶 轮上的圈数取决于绳子A处必须松动才行（即祛码的重 量必须全部加到轮子上才行） 3.堵转力矩和堵转电流的测试
1）； “ 定义：使电机正好停止转动时的负载力矩Ts即为堵转力
矩，此时的电流即为堵转电流Is 3)一般采用两点法进行测试，选择两个负载T1及T2,测 试此负载下的nl> n2及II、12,使用下而的公式计算堵 转力矩和堵转电流： Ts=(n2Tl-nlT2)/(n2-nl) I S=(I2T1-I2T2)/(T1-T2)+(I1-I2)/(T1-T2)*T S 注意点：T1最好在最大效率点附近，而T2最好在最大 功率点附近 参考测试方法：可以采用测功计测试(不精确)或者使 用扭力计测试(较准) 4.窜动量的测试 1)定义：转子在电机中沿轴向可以松动的最大的间隙量 2)测试方法：使用百分表，电机轴前后最大窜动的位置在 百分表上显示的位置分别是A和B，则电机窜动量为B-A 电机 5.电流波形 1)定义：电机在额定电压下旋转时，流过电机两端子间的电 流的变化的波形，可以用示波器进行显示 2)测试方法：如图连接，示波器上显示的波形即为电机的电 流波形，电容一般为qf的电解电容，如果槽数为n 个，则 电机转动一周的完整的波形数为2n个
华为必藏铜排计算方法载流量计算方法折弯经验计算表及高压柜铜排计算方法
铜排的计算方法 1 铜排载流量计算方法 2 铜铝排载流量快速查询：
3 估算法： 单条铜母排载流量= 宽度(mm) X 厚度系数 双母排载流量= 宽度(mm) X 厚度系数 X 1.5(经验系数) 铜排和铝排也可以按平方数来,通常铜应该按5-8A/平方, 铝应该按3-5A/平方 常用铜排的载流量计算方法： 40℃时铜排载流量=排宽*厚度系数 排宽(mm);厚度系数为: 母排12厚时为20;10厚时为18; 依次为:[12-20，10-18，8-16，6-14，5-13，4-12]. 双层铜排[40℃]=1.56-1.58单层铜排[40℃]（根据截面大小定） 3层铜排[40℃]=2单层铜排[40℃]
4层铜排[40℃]=单层铜排[40℃]*2.45(不推荐此类选择,最好用异形母排替代) 铜排[40℃]= 铜排[25℃]*0.85 铝排[40℃]= 铜排[40℃]/1.3 例如求TMY100*10载流量为： 单层：100*18=1800(A)[查手册为1860A]； 双层：2(TMY100*10)的载流量为：1860*1.58=2940(A)；[查手册为2942A]； 三层：3(TMY100*10)的载流量为：1860*2＝3720(A)[查手册为3780A] 以上所有计算均精确到与手册数据相当接近。 另外，铜排载流量也有一个非常简明的计算公式： 单根矩形铜排载流量= 排宽 * (排厚 +8.5)A 例如：15*3的40℃时载流量=15*11.5=172.5A 100*8的40℃时载流量=100*16.5=1650A 双层载流量＝1.5倍单层载流量 三层载流量＝2.0倍单层载流量
三相异步电机_电流采样电阻
三相异步电机电流采样电阻 采样电阻又称为电流检测电阻，电流感测电阻，取样电阻，电流感应电阻。英文一般译为Sampling resistor，Current sensing resistor。用简单的话描述就是一个阻值较小的电阻，串联在电路中用于把电流转换为电压信号进行测量。 此类电阻，是按照产品使用的功能来划分电阻。取样电阻功能上就是做为参考，常用在反馈电路里，以稳压电源电路为例，为使输出的电压保持恒定状态，要从输出电压取一部分电压做参考（常用取样电阻的形式），如果输出高了，输入端就自动降低电压，使输出减少；若输出低了，则输入端就自动升高电压，试输出升高。一般使用在电源产品，或者电子，数码，机电产品的电源部分，功能强大。在众多电子产品上均常看到取样电阻。 采样电阻一般使用的都是精密电阻，阻值低，精密度高，一般在阻值精密度在±1%以内，更高要求的用途时会采用0.01%精度的电
阻。国内工厂生产的大部分都是以锰铜为材质的插件电阻，但是，广大的用户更需要的是贴片的高精密电阻来实现取样功能，这是为了满足产品小型化产品生产的自动化的要求。能够生产在低温度系数，高精密度，超低阻值上做到满足用户要求电阻的厂商在国内是很少的。一般采样电阻的阻值会选在1欧姆以下，属于毫欧级电阻，但是部分电阻，有个采样电压等要求，必须选择大阻值电阻，但是这样电阻基数大，产生的误差大。这种情况下，需要选择高精度的捷比信电阻，深圳市捷比信科技有限公司专业生产销售电源专用高精密贴片电阻（可到0.01%精度，即万分之一精度），这样就可以让采样出来的数据非常可信。贴片超低阻值电阻(0.0005欧姆，2毫欧，3毫欧，10毫欧等)，贴片合金电阻，大功率电阻(20W,30W,35W,50W,100W)等产品，温度系数可达到正负5PPM。 采样电阻和HCPL-7840 的连接如图2，采样电阻R1 的正端连接到Vin+ ，采样电阻的负端连接到Vin?，把实时的电机电流转化为模拟电压输入芯片；同时Vin?和GND1 连接，把供电电源的返回路径又作为采样线连接到采样电阻的负端，因为电机在工作时有很大的电流流过采样线路，电路中的寄生电感会产生很大的电流尖峰，而此种连接能把这些暂态噪声视为共模信号，不会对采样电流信号形成干扰；另外，为消除采样电流输入信号中的高频噪声，采样电阻上采集到的电压信号必须经过由R2 及C3组成的低通滤波器进入芯片。 采样电阻的选取是根据伺服驱动器的功率范围，选择合适的阻值。采样电阻较大，可使用HCPL-7840 的整个输入范围，从而提高采样电
电机转速、电流、电压测量方法与原理
姓名：张廷刚学号：1420310064 研究方向：电力电子1、电流的检测方法 电机控制系统的中的电流检测主要是对电机定子电流进行检测，电流检测的常用方法主要有：采样电阻法、电流互感器法、霍尔电流传感器法等。 1.1 采样电阻法 采样电阻测电流的原理：将采样电阻串接在要监测的电路回路里，电流流过时，在采样电阻两端产生压降，这样就把电流信号转化为电压信号。然后，对该电压信号进行处理变换，输入到微处理器的A/D单元，完成检测的目的。 1.1.1 采样电阻的使用条件 使用采样电阻检测方法实现简单，成本低，但是很难做到电阻值稳定不变，采样精度不高，不能提供准确的电流值。而且反馈控制电路与主电路没有隔离，在电机驱动控制系统中，万一功率电路的高电压通过反馈电路进入控制电路，将危及到控制系统的安全。因此，采样电阻一般应用在精度要求不高、成本敏感，温度低的应用场合。 1.2霍尔电流传感器法 在电机控制系统中，主要使用霍尔电流传感器对电机三相定子电流进行检测。一般将霍尔电流传感器紧紧的套在三相定子电流导线上，并通过信号调理电路进行处理，经如图1所示电路，从而对电流进行检测。 图1定子电流检测及信号调理电路 1.2.1 霍尔电流传感器的使用条件 霍尔电流传感器的工作原理主要基于霍尔器件和磁补偿原理进行检测，因此
使用使用时应避免电磁干扰对传感器的影响。此外霍尔电流传感器的供电电压必须在传感器所规定的范围内，超过此范围，传感器不能正常工作或者可靠性降低。霍尔电流传感器的电源、输入、输出的各连线导线必须正确连接，不可错位或反接，否则可能导致产品损坏。安装环境应无导电尘埃及腐蚀性。应避免剧烈震动或者高温。 1.3 电流互感器法 电流互感器法是将电流互感器串连在电机三相定子电流导线中，利用变压器原、副边电流成比例的关系进行电流大小的转换检测。其工作原理、等电路也与一般变压器相同，只是其原边绕组串联在被测电路中，且匝数很少；副边绕组接电流表、继电器电流线圈等低阻抗负载，近似短路。原边电流（即被测电流）和副边电流取决于被测线路的负载，而与电流互感器的副边负载无关。 1.3.1 电流互感器的使用条件 电流互感器运行时，副边不允许开路。因为一旦开路，原边电流均成为励磁电流，使磁通和副边电压大大超过正常值而危及人身和设备安全。线路上的电压都比较高，如直接测量是非常危险的。在大型电机控制中电流互感器一般体积较大，造价昂贵，所以由于体积和成本的原因，一般应用于中小型电机控制系统中。另外使用的场所周围环境不应有与工作无关的外界强磁场存在，环境温度在为佳，相对湿度不超过。对于精度为级及以上或额定电流为及以上的电流互感器，电流互感器在额定电流下持续运行时间为小时；对于额定一次电流为及以上的电流互感器，在额定电流下持续运行的时间为分钟，对特殊要求的弱电流互感器允许在额定电流下能够长期工作。 2、电压的检测方法 电压检测有直接测量法、电阻分压法、电压互感器法和霍尔效应电压传感器法等。在电机调速系统中，直流母线上的电压检测可以通过检测与滤波电容相并联的电阻中的电流而测得，这种方法同电机三相母线电流的检测方法相同，检测电路如图1所示。霍尔电压传感器使用条件：霍尔电压传感器使用时工作条件同霍尔电流传感器相似。电压互感器的使用条件同电流互感器相似。 3、转速的检测方法 3.1 基于增量式光电编码器的速度检测 借助于增量式光电编码器进行测速的方法有M法，T法，M/T法。其中M 法只适合电机转速较高的时候，电机转速低时误差较大。T法情况正好相反，而M/T法既具有M法测速的高速优点，又具有T法测速的低速的优点。从而被广
相、线电流、电压的概念及三相电路功率的计算
在分析和计算由三相电源、三相负裁(也可能有单相负、以及连接这些电源和负超酌导线所组成的三相电路径常要用到相、线电压和相、线电流的概念，挠分述如为了解其概念，先介绍几个常用术语 端线(俗称火线)——连接电源和负载各相端点的导线，称为端线。 中点(中性点)——三相电源中三个绕组末端，也可以是三个绕组首端)的连接点，称为三相电源中点或中性点，三相负载星形连接点，称为负载的中点或中性点。 中线——连接电源中点和负载中点的导线，称为中线(有时以大地作为中线，此时中线又称为地线) 线电压——端线之间的电压称为线电压。 相电压——每相绕组或每相负载上的电压，称为相电压。 线电流——流过端线的电流称为线电流。 相电流——流过各相绕组或各相负载的电流称为相电流。 下面讨论电源和负载的两种连接方式，即星形连接和三角形连接时的相、线电压和相、线电流之间的关系。 1．星形连接(丫连接) 如图1所示： 图1 图中UAB、UBC、UCA为线电压，UAN、UBN、UCN为相电压；N为电源中性点，N'为负载中性点，NN'连线称为中线。
图2 星形连接时，电源的线电压与相电压的相量图如图2。从相量图上可看出，线电压导前相电压30°电角度，即UAB导前UAN30°，UBC导前UBN30°，UCA导前UCN30°。 当星形电源各相电动势对称时，线电压也是对称的，彼此间相位差为120°。从数量关系 来看，线电压有效值是相电压有效值的 倍。即： 星形连接时，线电流等于相电流。 2. 三角形连接(Δ连接) 如图3所示: 图3
三角形连接时，相电压等于线电压。 线电流滞后相电流30°，即： IA 滞后IAB30°； IB 滞后于IBC30°； IC 滞后ICA30°。 相量关系如图4： 从数量关系看，线电流有效值等于相电流有效值的 倍。即： 3．三相电路的功率 在三相对称电路中，不论那种连接方式都是：
直流电动机起动实验
实验一直流电动机起动实验 一、实验目的理解直流电机的工作原理，测试直流电动及直接起动的波形。说明负载转矩、转速、电流、电磁转矩之间为何具有相应的对应关系。 二、实验的主要内容 仿真一台直流并励电动机的起动过程。电动机参数为: PN =17kW, U N = 220V, n0= 3000r/min,电枢回路电阻R a =0. 0870，电枢电感La =0. 0032H，励磁回路电阻R F=181.50,电机转动惯量J=0.76 kg ?m2。 三、实验的基本原理直流电动机刚与电源接通的瞬间，转子尚未转动起来时，他励和串励电动机的电枢电流以及并励和复励电动机的输入电流称为起动电流，这时的电磁转矩称为起动转矩。一般情况下，在额定电压下直接起动时，起动电流可达电枢电流额定值的10~20倍，起动转矩也能达到额定转矩的10~20倍，这样的起动电流是换向所不允许的，而且过大的起动转矩会使电动机和它所拖动的生产机械遭受突然的巨大冲击，以致损坏传动机械和生产机械。由此可见，除了额定功率在数百瓦以下的微型直流电动机，因电枢绕组导线细、枢电阻大以及转动惯量又比较小，可以直接起动以外，一般的直流电动机是不允许采用直接起动的。 四、实验步骤 1) 建立并激电动机的仿真模型:直流电动机DCmotor 的电枢和励磁并联后由直流电源DC 供电，用Step 模块给定电动机的负载转矩，在DCmotor 的m 端连接了Demux 模块,将m 端输出的4 个信号分为4 路，以便通过示波器Scope 观察，m 端输出的转速单位为rad/s,这里使用了一个放大器(Gain), 将rad/s 转换为习惯的r/min,变换系数为:k=60/2 π =9.55。 2) 计算电动机参数: 励磁电流 励磁电感在恒定磁场控制时可取“ 0” 电枢电阻 R a =0.0870 电枢电感估算
电线截面电流计算公式
电线截面电流计算公式 （供参考） 导线的阻抗与其长度成正比，与其线径成反比。请在使用电源时，特别注意输入与输出导线的线材与线径问题。以防止电流过大使导线过热而造成事故。 导线线径一般按如下公式计算： 铜线： S= IL / 54.4*U` 铝线： S= IL / 34*U` 式中：I——导线中通过的最大电流（A） L——导线的长度（M） U`——充许的电源降（V） S——导线的截面积（MM2） 说明： 1、U`电压降可由整个系统中所用的设备（如探测器）范围分给系统供电用的电源电压额定值综合起来考虑选用。 2、计算出来的截面积往上靠. 绝缘导线载流量估算 铝芯绝缘导线载流量与截面的倍数关系 导线截面(mm 2 ) 1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 载流是截面倍 数 9 8 7 6 5 4 3.5 3 2.5 载流量 (A) 9 14 23 32 48 60 90 100 123 150 210 238 300 一般情况下： 铜线每平方毫米6安培。铝线是每平方毫米5安培(仅供快速估算) 4平方的铜线：4*6=24A 6平方的铜线：6*6=36A 10平方的铜线：10*6=60A 16平方的铜线：16*6=96A 4平方的铝线：4*5=20A 6平方的铝线：6*5=30A 10平方的铝线：10*5=50A 16平方的铝线：16*5=90A
一、低压配电室的要求 1) 门应向外开，门口装防鼠板； 2) 有采光窗和通风百叶窗，百叶窗应防雨、雪、小动物进入室内； 3) 电缆沟底应有坡度和集水坑； 4) 不装盘的电缆沟应有沟盖板； 5) 盘前通道大于1.3米，盘后通道大于0.8米，并有安全护栏； 6) 一层配电室地面标高应0.5米以上。 二、配电盘的安装 1) 配电盘应为标准盘，顶有盖，前有门； 2) 配电盘外表颜色应一致，表面无划痕； 3) 配电盘母线应有色标； 4) 配电盘应垂直安装，垂直度偏差小于5o； 5) 拉、合闸或开、关柜门时，盘身应无晃动现象； 6) 配电盘上电流表、电压表等按要求装全； 7) 配电盘上个出线回路应有标示； 8) 配电盘一次母线尽可能用铜排连接，压接螺丝两侧有垫片，螺母侧有弹簧垫片，如用多股塑铜线连接，应压接铜鼻子； 9) 配电盘二次控制线应集中布线，并用塑料带及绑带包扎固定，控制电缆备用线芯在控制电缆分支处螺旋缠绕好； 10) 配电盘的互感器、电动机保护器等小件也应牢固固定好。 三、电缆的安装 1) 电缆沟安装的应先检查电缆沟的走向、宽度、深度、转弯处和各交叉跨越处的预埋管是否符合设计要求； 2) 电缆入沟中后，不必严格将其拉直，应松弛成波浪形； 3) 电缆的两端应留有做检修的长度余量； 4) 电缆固定支架间或固定点间的距离，不应大于1米； 5) 电缆穿管敷设时，管内径不应小于电缆外径的1.5倍，且不小于100毫米； 6) 电缆在埋地敷设或电缆穿墙、穿楼板时，应穿管或采取其他保护措施； 7) 电缆从地下或电缆沟引出地面时，出地面2米的一段应用金属管或罩加以保护； 8) 直埋电缆深度为0.7米，电缆上下应各铺盖100毫米厚的软土或沙，并盖混凝土保护，及埋设电缆标志桩； 9) 直埋电缆时禁止将电缆平行敷设在管道的上面或下面； 10) 一般禁止地面明敷电缆，否则应有防止机械损伤的措施； 11) 相同电压的电缆并列敷设时，电缆间净距应大于35毫米，且不小于电缆外径； 12) 低压与高压电缆应分开敷设。并列敷设时净距不应小于150毫米； 13) 进出配电室的电缆应排列整齐，并用绑线固定好，挂上标志牌； 14) 电缆水平悬挂在钢索上，固定点的距离不应大于0.6米。 四、电动机的安装 1) 检查电动机的名牌，看功率、电压是否符合图纸要求； 2) 检查电动机的接线盒是否正确，螺丝是否有松动，接线盒是否密封良好； 3) 检测电动机的绝缘电阻，新设备应大于1MΩ，旧设备应大于0.5MΩ；
光耦隔离运放HCPL-7800 在电机电流采样中的应用 电子技术
光耦隔离运放HCPL-7800 在电机电流采样中的应用电子 技术 欢迎到访我的豆丁主页:(文档精灵) 本文格式为WORD，能编辑和复制，感谢您的阅读。 光耦隔离运放HCPL-7800 在电机电流采样中的应用 隔离运放电机驱动旁路电容 "> 摘要:本文介绍了一种专门适用于隔离运放HCPL-7800的结构和特点，并重点介绍了此隔离运放的应用。 关键词:隔离运放，电流采样 1. 概述 HCPL-7800隔离运放是专门为电机驱动电流的检测设计的。电机电流通过一个外部采样。 电阻得到模拟电压，进入芯片。在隔离侧的另一边得到一个微分的输出电压。这个微分的输出电压正比与电机电流，通过一个光耦放大器转换成单端信号。由于在现代开关逆变器电机驱动中电压的共模干扰一般都有几百伏每微秒，而HCPL-7800能够抗至少10kv/us的共模干扰。正是基于这一点,HCPL-7800隔离运放为在很嘈杂的环境中，电机电流的检测提供了更高的准确性和稳定性，也为各种各样的电机控制提供了平滑控制的可能。它也能被用于在严重的噪声干扰的环境中需要很高的准确性，稳定性和线性的的模拟信号的隔离。HCPL-7800的增益为+/-3%，HCPL-7800(A)适用于比较精确的场合，因为它的增益为+/-1%，它应用了先进的( Sigma;-
Delta;)的模数转换技术，斩波放大器和全微分电路拓扑。它的具体的原理图如图1所示: 图1 HCPL-7800的结构简图 HCPL-7800(A)隔离运放广泛应用于电机的相电流检测，逆变器的电流检测，开关电源的脉冲信号的隔离，一般的电流检测和监测，一般的模拟信号的隔离等方面。跟LEM比较，它更加适用于电机电流的检测，抗共模抑制比的能力较强，同时具有很高的性价比。 2. 典型应用 图2是HCPL-7800对电机电流采样的应用电路，从图中可以看出HCPL-7800(A)的电源 欢迎到访我的豆丁主页:(文档精灵) 本文格式为WORD，能编辑和复制，感谢您的阅读。 一般都从功率开关器件的门极驱动电路的电源中获得。旁路电容C1,C2尽可能地靠近HCPL-7800的管腿。旁路电容是必要的因为HCPL-7800内部的高速的数字信号的特点，由于输入电路的开关电容的本质，在输入侧也要加上旁路电容C3，输入的旁路电容也形成了滤波器的一部分，用于防止高频噪声。 对于功率损耗)，很低的电感值(最小的di/dt变化引起的电压尖峰)，。对于此电阻的选择，一般是考虑最小的功率损耗和最大的准确性的折中点。小的采样电阻能够减小功率损耗，而大的采样电阻能够用上HCPL-7800的整个输入范围从而提高电路的准确性。
直流电机转速电流测量与显示
燕山大学 课程设计说明书题目：直流电机转速电流测量与显示 学院（系）：里仁自动化系 年级专业：12级过控1班 学号： 121203021064 学生姓名：刘华 指导教师：梁振虎、王振臣、闫敬 教师职称：副教授
燕山大学课程设计（论文）任务书 院（系）：里仁学院基层教学单位：自动化系 说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 2015年6月12日
摘要 单片机又称单片微控制器（MCU），它把一个计算机系统集成到一个芯片上。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。随着电子技术的迅猛发展，单片机技术也有了长足的发展，目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹，导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。 各种电机在工业得到广泛应用，为了能方便的对电机进行控制、监视、调速，有必要机的转速进行测量，从而提高自动化程度。转速和电流是工程上常用参数。转速测量的方法很多，采用光电编码器测量转速是较为常用的测量方法，而电流则采用交流互感器。 通过光电传感器实时采集电机转速并进行处理与显示，设计出一个电动机转速测量系统,并研究其测量精度、测量范围及响应速度.程序设计部分分为初始化模块、脉冲计数模块、计时模块、参数调整模块和显示模块.最后通过试验测试,得到了相应的技术参数,并对转速和电流测量系统的误差进行了分析要求设计的系统稳定可靠、抗干扰能力强、成本低，使用方便。
PMSM电机矢量控制之电流采样原理分析
PMSM 电机矢量控制之电流采样原理分析 摘要：本文分析了PMSM 电机磁场定向控制(FOC)器的电流采集硬件电路，包括母线电流采样和相线电流采样的电路分析。以下电路是业界常用、稳定、经典的不二之选，工作之余，在此与同僚分享一下。 156 21R Uop Up R Up V cc -=-----------------------------------------(1-1) 158 N 157N O R U R U U =--------------------------------------------------(1-2) P N U U =-----------------------------------------------------------(1-3) 整理后，代入数值得： 230 U 220V 10U OP CC P +=-----------------------------------------(1-4) O N U 11.21.2U =----------------------------------------------------(1-5) P N U U =-----------------------------------------------------------(1-6) 最终，推出： OP O U 8.93V 1.34U +=-----------------------------------------(1-7)
一、当MOS 管IRFB3607处于正向导通状态时，电流在一定范围内会使二极管D13处于不导通状态(Up-Un<0.7V)，但是电流超过阈值后，便会使二极管D13导通，并将电压嵌制在0.7V 。当MOS 管IRFB3607处于反向导通状态时，其体二极管也起到电压嵌制作用，电路工作原理相似。 56 92BM P 93P CC R R U U R U V +-=----------------------------------------------------------------------(2-1) 132 OP N 140N O R U U R U U -=----------------------------------------------------------------------(2-2) P N U U =---------------------------------------------------------------------------------------(2-3) 令15692R R R =+，代入上式(2-1)，整理得： 93 1BM 93CC 1P R R U R V R U ++=----------------------------------------------------------------------(2-4) 140132OP 140O 132N R R U R U R U ++= --------------------------------------------------------------------(2-5) P N U U =----------------------------------------------------------------------------------------(2-6) 整理以上各式可得：
直流母线单电流采样在交流电机相电流检测中的应用
直流母线单电流采样在交流电机相电流检测中的应用 0 引言 ?在应用交流电动机(以下简称电机)构成的驱动系统中，需要设置与电流相关的保护措施，比如为了保护逆变电路的安全，需要通过获取直流母线的电流以构成短路保护;为了保护电机，需要获取电机的相电流以构成过流保护等。经典的方法是采用电流传感器来得到电机相电流的信息，但这自然要增加成本，在精度不需要太高而又需要降低成本的情况下，通过直流母线单电流采样来检测电机相电流，是一种值得考虑的方法。 ?1 脉宽调制模式下逆变电路的变流分析 ?在现代交流驱动系统中，一般都采用互补输出脉宽调制信号的方式来控制逆变电路功率开关器件的通断，以调节逆变电路输出电压的频率和幅值。互补输出是指在逆变电路同一桥臂上下两个开关器件的开关状态刚好相反，即上桥臂器件导通时，下桥臂器件截止，或下桥臂器件导通时，上桥臂器件截止。 ?逆变电路的结构原理图如图1所示。 ?在图1所示的三相逆变电路的结构图中，开关变量有两种状态，即0状态和1状态。当桥臂为1状态时，上桥臂导通，下桥臂截止;当桥臂为0 状态时，?下桥臂导通，上桥臂截止。如果三个桥臂的开关状态用变量Sa、Sb、Sc表示，则可得到三相逆变电路的八种开关状态，如表1所列。 ?从表1可以看出，当(Sa、Sb、Sc)=(0、0、0)时，逆变电路上桥臂全部截止，下桥臂全部导通;当(Sa、Sb、Sc)=(1、1、1)时，上桥臂全部导通，下桥臂全部截止。在这两种情况下，电机绕组没有电流流过，于是将这 ?两种状态定义为无效状态，而将剩下的六种状态定义为有效状态。 ?以下是逆变电路的电流通路分析，为了更好地说明电流通路的变化，下面做
变频器直流母线电容纹波电流计算方法
变频器直流母线电容纹波电流计算方法 各类电动机是我们发电量的主要消耗设备，而变频器作为电动机的驱动装置成为当前“节能减排”的主力设备之一。它一方面可以起到节约能源消耗的作用，另一方面也可以实现对原有生产或处理工艺过程的优化。目前应用最多也最广的是交-直-交电压型变频器，即中间存在直流储能滤波环节，一般采用大容量电解电容器实现此功能。 使用电解电容器的作用主要有以下几个： （1）补偿以电源频率两倍或六倍变化的逆变器所需功率与整流桥输出功率之差； （2）提供逆变器开关频率的输入电流； （3）减小开关频率的电流谐波进入电网； （4）吸收急停状态时所有功率开关器件关断下的电机去磁能量； （5）提供瞬时峰值功率； （6）保护逆变器免受电网瞬时峰值冲击。 电解电容器设计选型所需要考虑的主要因素有以下几个：电容器的电压、电容器量、电容器的纹波电流、电容器的温升与散热、电容器的寿命等等。这些因素对变频器满足要求的平均无故障时间（mtbf）十分重要。然而电解电容器的纹波电流的计算如何能明确给出计算依据，这是本文所要解决的问题。 直流母线电容纹波电流的计算 纹波电流指的是流过电解电容器的交流电流，它使得电解电容器发热。纹波电流额定值的确定方法是在额定工作温度下规定一个允许的温升值，在此条件下电容器符合规定的使用寿命要求。当工作温度小于额定温度时，额定纹波电流可以加大。但过大的纹波电流会大大缩短电容器的耐久性，当纹波电流超过额定值，纹波电流所引起的内部发热每升高5℃，电容器器的寿命将减少50%。因此当要求电容器器具有长寿命性能时，控制与降低纹波电流尤其重要。 但在实际设计过程中，电解电容器的纹波电流由于受变频器输入输出各物理量变化以及控制方式等的影响很难直接计算得到，一般多采用根据实际经验估算大小，如每μf电容器要求20ma纹波电流之类的经验值，或者通过计算机仿真来估算[3～6]。 本文根据对变频器电路拓扑与开关调制方式的分析，并借鉴已有文献资料，归纳出一个直接的计算电解电容器纹波电流的方法，供大家参考。
伺服电机控制系统中电流采样的三种方案比较
伺服电机控制系统中电流采样三种方案的比较 罗映, 万超 （华南理工大学广东广州510640） 摘要：伺服电机控制系统中，精确的电流采样是实现高性能闭环控制系统的关键。本文针对电流检测常用的三种方案进行了实验和比较，获得了三种方案各自优势和缺点的清晰认识，这对基于不同的条件选择合适的电流检测方案提供了参考。 关键字：电机控制伺服系统电流环电流检测 Comparison of the three schemes of current sampling in the controlling system of servo motor Ying Luo, Chao Wan (South China university of technology, Guangzhou 510640 , China) Abstract:in the controlling system of servo motor, accurate current sampling is the key of realizing the high-powered close loop controlling system. In this paper, aim at three normal schemes of current sampling, do some experiments and compare the results, then obtain very clear cognition about the advantages and the faults of the schemes respectively, that can supply the reference for choosing proper scheme of current sampling in the base of different situation. Key words: motor controlling, servo system, the loop of current, current sampling 1前言 对于数字化伺服电机控制系统，转矩环的性能直接影响着系统的控制效果，电流采样的精度和实时性很大程度上决定了系统的动、静态性能，精确的电流检测是提高系统控制精度、稳定性和快速性的重要环节，也是实现高性能闭环控制系统的关键。在伺服电机控制系统中，电流检测的方案有多种，常见的一种方案是使用霍耳传感器[1]，将电流信号经过电磁转换，变换为直流电压信号输出，然后，通过运放和比较器构成的处理电路处理后，输入到处理器；另一种方案是，取采样电阻两端的电压，经线性光藕或者隔离放大器进行信号隔离，调理后接A/D转换器输入进行数字化，获取电流的采样值，而数字化的过程即可以利用处理器中的A/D转换通道实现[3] [4]，也可以利用根据∑-?原理实现的模拟量直接转换为数字量的隔离调制芯片来实现[2]。本文通过对这三种方案分别进行电路设计和具体实验后所得结果的比较分析，对三种方案各自的特点有了清晰的认识，这有利于基于不同的条件选择合适的方案来提高伺服控制系统的整体性能。 2伺服电机控制系统简介 本系统采用交直交电压型变频电路，主电路由整流电路、滤波电路及智能功率模块IPM逆变电路构成，控制部分以DSP芯片TMS320LF2812为核心，CPLD作为辅助处理模块，构成功能齐全的全数字矢量控制系统，系统结构如图1所示，从图1可以看出，本系统是一个有电流、转速和位置负反馈的三闭环系统，DSP负责采样各相电流，计算电机的转速和位置，最后运用矢量控制算法，得到电压矢量PWM控制信号，经过光藕隔离电路后，驱动逆变器功率开关器件；同时DSP还监控变频调速系统的运行状态，当系统出现短路、过流、过压、过热等故障时，DSP将封锁SVPWM信号，使电机停机，并通过LED显示。CPLD模块负责对光栅尺反馈的位置信息和上位机发送脉冲形式指令信息进行滤波和计数，并将数据以总线方式传送给DSP；同时处理键盘输入和显示输出，以及开关量的输入输出。 伺服电机控制系统中电流采样的作用就是检测交流同步电动机的三相定子电流并转换成相应的信号输入到DSP中，再由DSP的AD模块转化成数字量进行处理。因为本文研究的是三相平衡系统Ia＋Ib+Ic=0，因此只要检测其中的两路电流，就可以得到三相电流。
在三相电路电压电流关系
在三相电路中，三相电源及三相负载都有两种连接方式：星形连接和三角形连接。 8.2.1 星形连接 在图8.3所示的三相电路中，三相电压源及三相负载都是星形连接的。各相电压源的负极性端连接在一起，称为三根电源的中点或零点，用N 表示。各相电压源的正极性端A 、B 、C 引出，以便与负载相连。这就是星形连接方式，或称Y 形连接方式。三相负载Z A 、Z B 、Z C 也是星形连接的。各相负载的一端连接在一起，称为负载的中点或零点，用N ’表示。各相负载的另一端A ’、B ’、C ’引出后与电源连接。电源与负载相应各相的连接线AA ’、BB ’、CC ’称为端线。电源中点与负载中点的连线NN ’称为中线或零线。具有三根端线及一根中线的三相电路称为三相四线制电路；如果只接三根端线而不接中线，则称为三相三线制电路。 N -+-B I C I A E B E C E B - --+ + -+’ C ’ AN V BN V 图8.3 电源与负载均为星形连接的三相电路 在三相电路中，电源或负载各相的电压称为相电压。例如AN V g 、BN V g 、CN V g 为电源相电压，'' A N V g 、'' B N V g 、''C N V g 为负载相电压。端线之间的电压称为线电压。例如AB V g 、BC V g 、CA V g 是电源的线电压，'' A B V g 、'' B C V g 、''C A V g 是负载的线电压。流过电源或负载各相的电流称为相电流。流过各端线的电流称为线电流，流过中线的电流称为中线电流。 当电源或负载为星形连接时，线电压等于两个相应的相电压之差，例如在电源侧，各线电压为
直流电机电阻测量
直流电动机技术测定 THE TECHNICAL MENSURATION OF ASYNCHRONOUS ELECTROMOTOR 二、直流电动机的技术要求 THE TECHNICAL DEMAND OF DC-ELECTROMOTOR 1．温升性能 拖动提升机用的ZD系列直流电动机的环境温度不超过40，电动机各部分的最 高允许温升不得超过表(6—7)规定。而滑动铀奉的晕高允许洱寞不超过80~C…滚动轴承的最高允许温度不超过站写，对于采用强迫通风的电动机，需要符合制造厂规定的通风技术要求 2．安全性能 直流电动机的安全性能是指绝缘性能，换向性能，振动容 差等。 1)绝缘性能 直流电动机在热态时绕组绝缘电阻的要求与交流异步电动机一样，但对于四极以上的直流电动机匝间绝缘强度试验的最高电压不应使相邻换向片间的平均电压超过24伏。 2)换向性能 直流电动机产生火花的原因是复杂的，不仅仅由于电磁原因，在很多情况下是由机械和化学等原因所引起的。发生火花是直流机换向性能不良的直接表现，当火花超过一定限度时，会妨碍电机正常运转。但是，也不必要求绝对没有火花，因为电刷下只有微弱的火花时，电机的正常工作不会受什么影响。 根据技术标准的规定，火花等级见表6-8。 直流电动机的换向性能要求当电动机运转在空载至满载的整个过程中，其火花应不大于１．5级。 对于ZD系列通过规定的过载电流时，应不大于２级。
对于 系列电动机，在发热情况下，电动机接近额定转速，额定电压，力Z2 矩过50％肘，历时十分钟，其火花不超过2级，此时电动机应不致损坏或发生有害变形，并无局部过热现象。 3)振动容差 对ZD系列电动机的容许振动值不超过表6-9的规定。 对于Z2系列电动机的振动(两倍振幅值)应不大于表6-10规定。 3．运转性能 电动机的运转性能是指电动机运转中对效率、速度调整率，电流过载倍数等技术参数的要求。 1)、电动机效率容差 如8-8 系列电动机效率容差规定如下: 对于 Z2 用直接法测定效率时，为- ，最小为-0.007 -0.15(1-ρ) 用间接法测定效率时，额定功率在50千瓦及以下者为-0.15(1-ρ)。额定功率在50千瓦以上者为-0.10(1-ρ) ρ——电动机效率的保证值。 2)电动机的速度调整率 对于ZD系列电动机的速度调整率，其容差为保证值的±20％，但最少为±2％。 对Z2系列电动机，当负载由空载增加到满载时，其速度调 整率Δn％不超过表6-11规定。
铜排载流量计算法(网络软件)
铜排载流量计算法 简易记住任何规格的矩形母排的载流量 矩形母线载流量： 40℃时铜排载流量=排宽*厚度系数 排宽(mm);厚度系数为:母排12厚时为20;10厚时为18;依次为: [12-20，10-18，8-16，6-14，5-13，4-12] . 双层铜排[40℃]=1.56-1.58单层铜排[40℃]（根据截面大小定）3层铜排[40℃]=2单层铜排[40℃] 4层铜排[40℃]=单层铜排[40℃]*2.45(不推荐此类选择,最好用异形母排替代) ) 铜排[40℃]= 铜排[25℃]*0.85 铝排[40℃]= 铜排[40℃]/1.3 例如求ＴＭＹ100*10载流量为： 单层：１００*１８＝１８００（Ａ）［查手册为１８６０Ａ］； 双层：２（ＴＭＹ１００*１０）的载流量为： １８００*１.５８＝２９４０（Ａ）；［查手册为２９４２Ａ］；
三层：３（ＴＭＹ１００*１０）的载流量为： １８６０*２＝３７２０（Ａ）［查手册为３７８０Ａ］以上所有计算均精确到与手册数据相当接近。 铜排的载流量表 一、矩形铜排 铜母排截面25℃35℃ 平放（A）竖放（A）平放（A）竖放（A） 15×3 176 185 20×3 233 245 25×3 285 300 30×4 394 415 40×4 404 425 522 550 40×5 452 475 551 588 50×5 556 585 721 760 50×6 617 650 797 840 60×6 731 770 940 990 60×8 858 900 1101 1160 60×10 960 1010 1230 1295 80×6 930 1010 1195 1300 80×8 1060 1155 1361 1480
PMSM电机矢量控制之电流采样原理分析复习过程
P M S M电机矢量控制之电流采样原理分析
PMSM 电机矢量控制之电流采样原理分析 摘要：本文分析了PMSM 电机磁场定向控制(FOC)器的电流采集硬件电路，包括母线电流采样和相线电流采样的电路分析。以下电路是业界常用、稳定、经典的不二之选，工作之余，在此与同僚分享一下。 156 21R Uop Up R Up V cc -=-----------------------------------------(1-1) 158 N 157N O R U R U U =--------------------------------------------------(1-2) P N U U =-----------------------------------------------------------(1-3) 整理后，代入数值得： 230 U 220V 10U OP CC P +=-----------------------------------------(1-4) O N U 11.21.2U =----------------------------------------------------(1-5) P N U U =-----------------------------------------------------------(1-6) 最终，推出： OP O U 8.93V 1.34U +=-----------------------------------------(1-7)
一、当MOS 管IRFB3607处于正向导通状态时，电流在一定范围内会使二极管D13处于不导通状态(Up-Un<0.7V)，但是电流超过阈值后，便会使二极管D13导通，并将电压嵌制在0.7V 。当MOS 管IRFB3607处于反向导通状态时，其体二极管也起到电压嵌制作用，电路工作原理相似。 56 92BM P 93P CC R R U U R U V +-=----------------------------------------------------------------------(2-1) 132 OP N 140N O R U U R U U -=----------------------------------------------------------------------(2-2) P N U U =---------------------------------------------------------------------------------------(2-3) 令15692R R R =+，代入上式(2-1)，整理得： 93 1BM 93CC 1P R R U R V R U ++=----------------------------------------------------------------------(2-4) 140132OP 140O 132N R R U R U R U ++= --------------------------------------------------------------------(2-5)