ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

9
Содержание
том 63 / Сентябрь, 2020
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2020-63-8-711-719

УДК 621.3.07

ИЗМЕРЕНИЕ ПРОИЗВОДНОЙ ТОКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДЕЛЬТА-СИГМА-МОДУЛЯТОРА ДЛЯ БЕЗДАТЧИКОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

Анучин А. С.
Национальный исследовательский университет «МЭИ», Москва, 111250, Российская Федерация; заведующий кафедрой


Столяров Е. О.
НИУ „МЭИ“, кафедра автоматизированного электропривода;


Демидова Г. Л.
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация; доцент


Вагапов Ю. .
Университет Глиндор, Уэльс, LL11 2AW, Великобритания; лектор


Жарков А. А.
НИУ „МЭИ“, кафедра автоматизированного электропривода;


Сурнин Д. К.
НИУ „МЭИ“, кафедра автоматизированного электропривода;


Аннотация. Рассматривается метод прямого измерения производной тока, необходимого для определения индуктивностей в электрических двигателях в целях надежного и эффективного бездатчикового управления электроприводами переменного тока. Метод основан на измерении падения напряжения на калиброванной катушке индуктивности, установленной непосредственно в силовой цепи преобразователя. Для повышения точности и снижения влияния переходных процессов и помех при измерении падения напряжения используется дельта-сигма-модулятор. Приведены результаты экспериментальных исследований трех различных конструкций индуктивных измерительных шунтов.
Ключевые слова: производная тока, электропривод, бездатчиковое управление, дельта-сигма-модулятор, индуктивный шунт

Список литературы:
  1. Jarzębowicz L. Sensorless IPMSM drive with rotor position estimator based on analysis of phase current derivatives // Proc. IEEE Intern. Symp. on Industrial Electronics, Gdansk, Poland, 27—30 June 2011. P. 733—738.
  2. Foo G., Xinan Z., Maskell D. L., Vilathgamuwa D. M. Sensorless direct torque control of interior permanent magnet synchronous motor drives using the current derivative approach // Proc. IEEE Symp. on Sensorless Control for Electrical Drives (SLED), Sydney, Australia, 7—8 June 2015. P. 1—6.
  3. Brando G., Dannier A., Del Pizzo A., Rizzo R., Spina I. Torque derivative control in induction motor drives supplied by multilevel inverters // IET Power Electronics. 2016. Vol. 9, N 11. P. 2249—2261.
  4. Lashkevich M., Anuchin A., Aliamkin D., Briz F. Investigation of self-sensing rotor position estimation methods for synchronous homopolar motor in traction applications // Proc. of the 43rd Annual Conf. IEEE Industrial Electronics Society IECON-2017, Beijing, China, 29 Oct.—1 Nov. 2017. P. 8225—8229.
  5. Aliamkin D., Anuchin A., Lashkevich M., Briz F. Sensorless control of two-phase switched reluctance drive in the whole speed range // Proc. of the 42nd Annual Conf. IEEE Industrial Electronics Society IECON-2016, Florence, Italy, 23—26 Oct. 2016. P. 2917—2922.
  6. Schroedl M. Sensorless control of AC machines at low speed and standstill based on the INFORM method // Proc. of the 31st IEEE Annual Meeting of Industry Applications Conf. IAS 96, San Diego, CA, USA, 6—10 Oct. 1996. Vol. 1. P. 270—277.
  7. Bui M. X., Guan D. Q., Xiao D., Rahman M. F. Sensorless control of interior permanent magnet synchronous motor based on the fundamental pulse width modulation excitation over a wide speed range // Proc. of the 19th Intern. Conf. on Electrical Machines and Systems (ICEMS), Chiba, Japan, 13—16 Nov. 2016. P. 1—6.
  8. Hua Y., Sumner M., Asher G., Gao Q. Sensorless control for a PM machine with reduced current distortion using space vector PWM excitation // Proc. of the 13th European Conf. on Power Electronics and Applications, Barcelona, Spain, 8—10 Sept. 2009. P. 1—10.
  9. Bui M. X., Guan D., Xiao D., Rahman M. F. A modified sensorless control scheme for interior permanent magnet synchronous motor over zero to rated speed range using current derivative measurements // IEEE Transact. on Industrial Electronics. 2018. DOI: 10.1109/TIE.2018.2823663.
  10. Duan Y., Sumner M. A novel current derivative measurement using recursive least square algorithms for sensorless control of permanent magnet synchronous machine // Proc. of the 7th Intern. Power Electronics and Motion Control Conf., Harbin, China, 2—5 June 2012. Vol. 2. P. 1193—1200.
  11. Liu C., Yi H., Liu J.-G., Zhang Q. A novel method for measuring current derivative signal with closed loop Hall-effect current sensor // Proc. Intern. Conf. for Power Electronics, Intelligent Motion, Renewable Energy and Energy Management, PCIM Europe 2015, Nuremberg, Germany, 19—20 May 2015. P. 1—8.
  12. Anuchin A., Zharkov A., Shpak D., Aliamkin D., Vagapov Y. Current derivative measurement using closed-loop Hall-effect current sensor // Proc. of the 9th IET Intern. Conf. on Power Electronics, Machines and Drives, PEMD-2018, Liverpool, UK, 17—19 Apr. 2018. P. 1—5.
  13. Anuchin A., Surnin D., Lashkevich M. Accuracy analysis of shunt current sensing by means of delta-sigma modulation in electric drives // Proc. of the 17th Intern. Ural Conf. on AC Electric Drives (ACED), Ekaterinburg, Russia, 26—30 March 2018. P. 1—5.
  14. AMC1305x Small, High-Precision, Reinforced Isolated Delta-Sigma Modulators: Datasheet SBAS654F. Texas Instruments, TX, USA, June 2014, Rev. March 2017.
  15. Oljaca M., Hendrick T. Combining the ADS1202 with an FPGA digital filter for current measurement in motor control applications: Application Rep. SBAA094. Texas Instruments, Dallas, TX, USA, June 2003.