针对传统母线电流采样存在的重构算法复杂,要求电流反馈单元具有高带宽等缺点,采用了一个磁平衡式电流传感器及新型电路拓扑结构,不需要复杂的重构算法就可以采用集包括续流电流在内的全部电流信息,从而实现精确的力矩控制,并且有效降低对电流反馈通道的要求,从而提高了测量的精度。辅以新型的片上PWN型A/D转换器,构成了全数字电流反馈通道。该电流采样电路符合电力电子集成概念,可以将其集成到功率模块中,从而实现高度集成化。实验结果表明该数字电流环具有良好的性能。
环是驱动控制系统的最后一个控制环节,因此它也是最为关键的部分,其动静态性能的优劣直接决定系统的性能。目前相关学者在电流采样重构、补偿校正以及PWM调制策略等方面开展了卓有成效的研究工作。
通常的电流采样可分为两相相电流采样,母线电流采样以及三相下桥臂电流采样策略。母线电流采样策略只用一个电流传感器,因此在一些特定应用场合得到广泛应用,但主要存在以下缺点:(1)对电流获取通道要求严格,需要较高的带宽;(2)重构得到电流需要复杂的数学计算以及逻辑判断,且存在较大的估算误差。
除了电流采样存在以上问题以外,另一个共性问题为模数转换。目前,数字系统已经基本代替了传统的模拟系统,而随之而来的一个问题就是如何精确地将系统的模拟量转换成数字量,以提供给数字控制系统进行信号处理。目前,A/D转换器的主要包括并行比较型、逐次逼近型(SAR)、积分型等,逐次逼近型(SAR)A/D转换器具有转换速率快、精度较高等优点,已经成功应用于电机控制领域。然而此种类型的A/D包含大量的模拟电路,集成控制芯片后,造成其抗干扰性较差,当运行在强电磁干扰的环境中时,往往造成精度降低。
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