lem電流傳感器在伺服控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

在本系統(tǒng)中，由兩個(gè)lem模塊檢測(cè)a相和b相的電流。在實(shí)際調(diào)試中，由于經(jīng)過(guò)傳感器出來(lái)的電流信號(hào)有高次偕波及其它干擾信號(hào)，因此必需要設(shè)計(jì)濾波器把高次偕波及其它干擾信號(hào)抑制掉。結(jié)合實(shí)際情況考慮，本文設(shè)計(jì)了帶有電壓跟隨的二階低通濾波器的電流檢測(cè)電路，具體原理圖如圖4所示。

在開(kāi)關(guān)模式控制下，相電流信號(hào)含有需要濾出的高次諧波。設(shè)計(jì)中，首先利用pspice軟件對(duì)濾波器進(jìn)行虛擬設(shè)計(jì)[2]，經(jīng)過(guò)仿真驗(yàn)證后，確定采用二階的巴特沃斯濾波器結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)利用電流傳感器檢測(cè)電流，經(jīng)濾波、幅度變換、零位偏移、限幅，轉(zhuǎn)化為0～3v的電壓信號(hào)送入dsp的a/d引腳。

圖4中的二階巴特沃斯濾波器(虛線框內(nèi)所示)的幅頻特性曲線如圖5所示，通頻帶內(nèi)的頻率響應(yīng)曲線最大限度平坦，截至頻率為300hz，衰減斜率為-40db/dec。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，pwm頻率為15khz，死區(qū)時(shí)間為3μs，電流環(huán)采樣周期為67μs，速度環(huán)采樣周期為0.67ms，速度環(huán)的輸出限幅值為額定電流的1.5倍，電流環(huán)的輸出限幅為額定電壓的1.2倍。實(shí)驗(yàn)控制一臺(tái)8極的永磁同步電動(dòng)機(jī)電機(jī)，其參數(shù)為：額定功率：1.88kw，額定轉(zhuǎn)速：2500r/min，額定電流：7.5a，額定轉(zhuǎn)矩：7.5nm，額定電壓：220v。電機(jī)分別在10r/min、200r/min、1000r/min、2000r/min且速度調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)置為：kpv=0.5，kiv=0.02;電流調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)置為：kpi=0.2，kii=0.02時(shí)的起動(dòng)—停止過(guò)程的轉(zhuǎn)速曲線分別如圖6～9所示。

從圖6～9所示的實(shí)驗(yàn)波形可看出當(dāng)電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行在速度電流閉環(huán)狀態(tài)下，可迅速達(dá)到穩(wěn)態(tài)，超調(diào)及穩(wěn)態(tài)誤差都很小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，具有良好的動(dòng)靜態(tài)性能。

結(jié)語(yǔ)

在本系統(tǒng)應(yīng)用中，lem傳感器能正確的測(cè)量電機(jī)電流，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)輸出量，各方面性能指標(biāo)都能滿(mǎn)足本系統(tǒng)的要求，是一款非常不錯(cuò)的產(chǎn)品。綜上所述，采用霍爾電流傳感器(lem模塊)采樣電流，線性度好、功耗小，溫度穩(wěn)定性好，精度普遍較高，是較為理想的電流傳感器。在本系統(tǒng)研發(fā)的過(guò)程中，非常多謝該公司的工程師周到的服務(wù)和技術(shù)支持。希望以后lem電子公司能提供更多的產(chǎn)品和更好的技術(shù)支持，一起為我國(guó)的高端伺服控制產(chǎn)業(yè)取得更大的發(fā)展而努力。

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