电机矢量控制单电阻电流采样关键技术

电机矢量控制单电阻电流采样
电流的采样对电机矢量控制是非常重要的，电流采样性能是其中一个关键
环节，往往直接影响到wenku.baidu.com个控制方案性能的好坏。
使用单分流电阻的优缺点
优点
单分流三相重构的最重要原因之一是要降低成本。而这进而又把采样电路简化至 一个分流电阻和一个差动放大器。除了降低成本的益处之外，单分流算法还允许 使用功率模块，功率模块不用为每相提供单独的接地连接。单分流测量的另一个 益处是检测全部三相时使用的电路相同。对于全部测量，增益和偏移都将是相同 的，这就不再需要校准每相的放大电路或者在软件中进行补偿。
空间电压矢量脉宽调制的基本思想为, 以三相对称正弦电压供电式交流电动机 的理想磁通圆为参考基准, 用逆变器不同的开关模态所产生的实际磁通去逼近 基准圆磁通, 并由它们比较的结果决定逆变器开关状态, 形成指令的PWM 波形。 通过8 种基本的电压矢量形成任何预期的指令电压矢量, 定义每相桥臂的开关 管状态分别为Sa ,Sb , Sc , 把上桥臂开关管导通时定义为状态/ 10; 关断时定义 为/ 00。根据3 组桥臂( Sa , Sb, Sc) 的通断, 产生6 组基本的非零空间矢量, 即 V001 , V010 ,V011 , V100 , V101 , V110和2 组零矢量V000 , V111。
扇区1的实际PWM波形
扇区3的实际PWM波形 扇区2的实际PWM波形
扇区4的实际PWM波形
扇区5的实际PWM波形 以上是每个扇区内抓取一个周期的PWM波形
一个扇区内连续的波形, 其实这些波形的占空比是连续变化的 变化的数据来之矢量,转速,转矩,电流的复杂计算关系
单电阻采样对mcu技术的要求关键
扇区一的电流波形
扇区二的电流波形
扇区一的电流采集时序图
PWM时序关键, 六路PWM以中心沿对齐模式,每组PWM能独立 操作,可以设置正向输出,反向输出模式,占空比独立调节. ADC采集关键, PWM周期中断以上图中心点触发中断,进入中 断后可以对第一次触发AD采集设置延迟时间,完成第一次采 集后再次延迟对第二次采集.
缺点
在单分流测量期间，为了允许测量电流，需要对正弦调制模式进行修改。这种模 式修改可能会产生一些电流纹波。由于模式修改以及对修改的校正，实现算法时 会占用更多的CPU 资源。
正弦波实现细节
为了用交流信号驱动电机， PWM 方法用来驱动三相逆变器中的开关晶体管。 这种调制以及得到的调制波形如图所示。通过向PWM 发生器模块载入一组占空 比值，可以生成正弦波形。查找表中的值表示被调制的正弦波，所以一旦把这些 占空比值经过逆变器送至电机绕组，电机绕组将针对开关模式进行滤波。得到的 正弦波如图所示。