基于STM32單片機(jī)的大扭矩永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

2. 1. 2 檢測模塊

檢測模塊主要包括電流檢測電路和位置檢測電路。其中電流檢測采用萊姆電流型霍爾傳感器

LT308-S7，其具有抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、線性度好、溫漂小等優(yōu)點(diǎn)。為了減小在電流較弱時(shí)的檢測誤差，本文設(shè)計(jì)了如圖3 所示的增益可調(diào)的電流檢測電路，傳感器輸出的電流信號(hào)經(jīng)過精密電阻采樣后轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)Vi，經(jīng)過電壓跟隨電路、三級(jí)放大電路和肖特基二極管鉗位電路，輸出電壓Vo( Vo= 3nVi /20 + 1. 5，n 為放大倍數(shù)) 到STM32 的A/D 模塊進(jìn)行處理。其中開關(guān)芯片DG403 由STM32 控制，用于調(diào)整電流檢測電路增益，小電流選擇大增益，大電流反之。由于大扭矩電機(jī)額定電流可達(dá)232 A，若檢測電路增益不可調(diào)，則當(dāng)電流較弱時(shí)檢測電路的放大增益相對(duì)較小，電流的檢測精度會(huì)降低，而采用增益可調(diào)的檢測電路可以在電流較弱時(shí)提高增益，從而減小檢測誤差，提高電流檢測的分辨率。

表1 為DG403 控制信號(hào)與電流檢測電路增益放大倍數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

表1 DG403 控制信號(hào)與增益放大倍數(shù)對(duì)應(yīng)表

考慮港口機(jī)械存在較強(qiáng)振動(dòng)和沖擊[6]，本文利用旋轉(zhuǎn)變壓器YS 210XFDW9574A 進(jìn)行位置檢測。其解碼電路如圖4 所示，采用AD2S99 芯片為旋轉(zhuǎn)變壓器提供激勵(lì)信號(hào)，AD2S90 芯片作為旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換器( RDC) 。AD2S90 以同步串行方式( SPI) 與控制芯片STM32 之間進(jìn)行通訊，AD2S99 的勵(lì)磁信號(hào)源的頻率可以通過SEL1、SEL2、FBIAS 引腳進(jìn)行設(shè)置，此處激磁頻率設(shè)為10 KHz，通過AD2S99 內(nèi)部處理后產(chǎn)生的輸出信號(hào)SYNREF 與AD2S90 的REF 腳相連，可以補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)變壓器一次側(cè)到二次側(cè)的相位偏差，保證它的轉(zhuǎn)換精度。

圖3 電流檢測電路

圖4 旋轉(zhuǎn)變壓器解碼電路