电流环控制原理分析
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电流环控制原理分析
电流环是使电机以恒定的电流运转,以产生恒定的加速力矩。这对于转动惯量大的电机来说比较重要,它可以使电机一直以固定的电流驱动电机运转,驱动电流不会因为转速的升高下降。
要进行电流控制,首先必须时刻监控电机工作电流,因此电流传感器是伺服系统中的一个重要元件,它的精度和动态性能直接影响着系统的低速性能和快速性。电流检测的方法有电阻检测、光耦检测等各种不同的检测方法,本系统采用磁平衡原理实现的霍尔元件检测电流的方法,检测电源母线电路电流。采用的元器件为霍尔效应磁场补偿式电流传感器,此器件被国际上推荐为电力电子线路中的关键电流检测器件。它把磁放大器、互感器、霍尔元件和电子线路的思想集成一体,具有测量、反馈、保护的三重功能。实际是有源电流互感器,它最巧妙的构思是“磁场补偿”。被测量的原边磁场同测量绕组里的测量磁动势,时时补偿为零。即铁心里面实际没有磁通,因而其体积可以做得很小,而不用担心铁心饱和,也不用担心频率、谐波的影响。它的磁动势能补偿原理是利用霍尔效应的作用,当二者磁动势能不平衡时,霍尔元件上会产生磁动势,此磁动势作为以±15Y外加电源供电的差分放大器的输入信号,放大器的输出电流即为传感器的测量电流,自动迅速地恢复磁动势平衡,即霍尔输出总保持为零。这样,测量电流的波形忠实地反映了原边被测电流的波形,其大小只是一个匝比的关系。
具体说来,霍尔效应磁场补偿式电流传感器具有以下优点:
它克服了传统的电流取样元件受规定频率、规定波形的限制及不适应功率变频发展,波形常不标准的缺点。它响应频率的带宽为0~100kHz,对任何波形,特别是含有直流分量的信号都可以迅速响应,符合电力电子技术,包