线性光耦在BLDCM控制系统中的应用.pdf

《线性光耦在BLDCM控制系统中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据2011年第30卷第6期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)135线性光耦在BLDCM控制系统中的应用木邓航见，薛方正，钟灶生(重庆大学智能自动化研究所。重庆400044)摘要：为解决因电机电流尖峰脉冲对驱动器数字电部分造成干扰的问题，设计了基于线性光耦的电流隔离采样的无刷直流电机(BLDCM)控制系统。在逆变电路母线与地之间接入一个采样电阻器，利用采样电阻器将母线电流转变为电压，经线性光耦隔离放大电路放大作为电流环的反馈信号，再用软件修正算法补偿因传输造成的误差，从而既起到隔离作用又保证了采样精度。并在搭建的BLDCM控制系统

2、中验证了其可行性。关键词：线性光耦；无刷直流电机；控制系统；干扰中图分类号：TP242．2文献标识码：A文章编号：1000--9787(2011)06--0135-03ApplicationoflinearoptocouplerinBLDCMcontrolsystem木DENGHang-jian，XUEFang—zheng，ZHONGZao-sheng(InstituteofIntelligentAutomation，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China)Abstract：Toaddresshowtodealwiththeinterferenc

3、eproblemsofdigitalpartofthedrivecausedbymotorcurrentspikepulse．ABLDCMcontrolsystemwhichbasedonlinearoptocoupler’Scurrentisolationsamplingisdesigned．Asamplingresistorisaddedbetweeninvertercircuitandgroundtogetvoltagebycurrent．Bytheamplifyoflinearoptocouplercircuit，itistakenasthefeedbacksignalofcurr

4、entloop．Asoftwarecorrectionalgorithmisdesignedforcompensatinge．rrorscausedbytransmission．Ithasnotonlythefunctionasisolationbutalsoensuresamplingprecision．Theresultsofactualexperimentprovethevalidityofthismethod．Keywords：linearoptocoupler；bmshlessDCmotor(BLDCM)；controlsystem；interference0引言目前，在无刷直流

5、电机(BLDCM)控制系统中对于电流采样一般有2种方法：其一，是采用霍尔电流传感器(LEM模块)⋯采样电流，线性度好，功耗小，温度稳定性好，精度普遍较高，是较为理想的电流传感器，但是成本较高；其二，是采用的隔离型A／D转换器能直接将模拟量转换为数字量输出，从而避免了某些场合下所需要附加的A／D转换器，可靠性较高，成本低。但是它的隔离能力较弱，抗干扰能力不强。另外也需要精确度高、温度漂移小的四端采样电阻为条件，才能实现精确测量的目的，普通的两端采样电阻会极大影响采样的准确性，而且采样电阻的取值要考虑最小的功率损耗和最大的准确性的折中点，较难掌握。为解决上述电路成本和抗干扰性能间的矛盾问题，设

6、计了基于线性光耦的电流隔离采样的BLDCM控制系统。本文在逆变电路母线与地之间接入一个采样电阻，利用小电阻将母线电流转变为电压，经线性光耦隔离放大电路放大10倍作为电流环的反馈信号，再用软件修正算法补偿因传输造成的误差，从而既起到隔离作用又保证了采样精度。1BLDCM及其控制系统1．1BLDCMBLDCM是一种典型的机电一体化产品旧j，与传统电机相比，BLDCM具有高效节能、可靠性高、稳定性好等优点∞]。它是由电动机本体、位置检测器、逆变器和控制器组成的自同步电动机系统或自控式变频同步电动机。位置检测器检测转子磁极的位置信号，控制器对转子位置信号进行逻辑处理并产生的开关信号，开关信号以一定

7、的顺序触发逆变器中的功率开关器件，将电源功率以的逻辑关系分配给电动机定子各相绕组，使电动机产生持续不断的转矩。1．2BLDCM控制系统BLDCM系统通常采用转速、电流双闭环控制H1，系统原理图如图l所示峥J。给定转速与速度反馈量形成偏差，经速度调节器后产生电流参考量，与电流反馈量的偏差经电流调节后形成PWM占空比可变的控制量，实现电动机的收稿日期：2010-09-21十基金项目：国家自然科学基金资助项目(60905053