ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА В ЭЛЕКТРОПРИВОДАХ С ШУНТОВЫМИ ДАТЧИКАМИ И ДЕЛЬТА-СИГМА-МОДУЛЯЦИЕЙ СИГНАЛА Известия высших учебных заведений Приборостроение

DOI 10.17586/0021-3454-2020-63-10-897-906
УДК 621.3.07

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА В ЭЛЕКТРОПРИВОДАХ С ШУНТОВЫМИ ДАТЧИКАМИ И ДЕЛЬТА-СИГМА-МОДУЛЯЦИЕЙ СИГНАЛА

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

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

Столяров Е. О.
Национальный иссле- довательский университет «МЭИ», Москва, 111250, Российская Федерация; аспирант

Жарков А. А.
Национальный исследовательский университет «МЭИ», Москва, 111250, Российская Федерация; ООО «НПФ ВЕКТОР», Москва, 111396, Российская Федерация; доцент, главный конструктор

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

Бриз Ф. .
Университет Овьедо, кафедра электротехники, электроники, вычислительной техники и системотехники;

Читать статью полностью

Аннотация. Предложена технология измерения тока с помощью шунта и дельта-сигма-модуляции. Исследование проводилось на модели двигателя: разомкнутая система управления использовалась для определения точности измерения, тогда как замкнутая — для изучения влияния погрешности измерения на устойчивость системы и пульсации момента двигателя. Показано, что коэффициенты передискретизации цифровых фильтров, равные 8 и ниже, приводят к большим возмущениям в работе контура тока из-за значительной ошибки измерения, даже при использовании фильтра Sinc3. Приемлемые результаты достигаются при использовании коэффициента передискретизации 16 и выше при типе фильтра Sinc3.

Ключевые слова: шунтовой датчик тока, дельта-сигма-модуляция, регулирование тока, контур регулирования, пульсация момента, электропривод

Список литературы:

Texas Instruments, “AMC1305x Small, High-Precision, Reinforced Isolated Delta-Sigma Modulators”, SBAS654F datasheet, Jun. 2014 .
Semikron, “Trench IGBT Modules,” SEMiX603GB12E4Ip datasheet, Jan. 25, 2017 [Revised 2.0] .
Texas Insruments, “TMS320F2837xD Dual-Core Delfino Microcontrollers, Technical Reference Manual,” SPRUHM8G datasheet, Dec. 2013 [Revised Sept. 2017].
Spang M. and Hofstoetter N. Evaluation of Current Measurement Accuracy for a Power Module with Integrated Shunt Resistors // PCIM Europe 2017. Intern. Exhibition and Conf. for Power Electronics, Intelligent Motion, Renewable Energy and Energy Management. 2017. P. 1—8.
Anuchin A., Surnin D., Lashkevich M. Accuracy Analysis of Shunt Current Sensing by Means of Delta-Sigma Modulation in Electric Drives // Proc. of 17th Intern. Ural Conf. on AC Electric Drives. 2018.
Pisani B. Digital Filter Types in Delta-Sigma ADCs, Application Report, Texas Instruments // Rep. SBAA230, May 2017.
Peters W., Schulz B., Mathapati Sh., Bocker J. Regular-sampled current measurement in AC drives using delta-sigma modulators // 13th Europ. Conf. on Power Electronics and Applications. 2009. P. 1—9.
Ma Z. and Kennel R. FPGA based signal injection sensorless control of SMPMSM using Delta-Sigma A/D conversion // 3rd IEEE Intern. Symp. on Sensorless Control for Electrical Drives (SLED 2012). 2012. P. 1—6.
Ramirez F. and Pacas M. Enhanced control of the torque ripple in a PMSM drive with variable switching frequency // 19th Europ. Conf. on Power Electronics and Applications (EPE'17 ECCE Europe). 2017. P. 1—10.
Schreier R. Second and Higher-Order Delta-Sigma Modulators // Rep. MEAD, Mar. 2008.
Oljaca M. and Hendrick T. Combining the ADS1202 with an FPGA Digital Filter for Current Measurement in Motor Control Applications // Application Report, Texas Instruments, Rep. SBAA094. Jun. 2003.

Партнеры

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА В ЭЛЕКТРОПРИВОДАХ С ШУНТОВЫМИ ДАТЧИКАМИ И ДЕЛЬТА-СИГМА-МОДУЛЯЦИЕЙ СИГНАЛА