陜西省 Siemens 6ES5948-3UA21 優(yōu)質(zhì)品供應 返回列表頁

 6ES5948-3UA21低成本高性能的永磁同步電機的矢量控制方案

　　永磁同步電機的矢量控制，具有動態(tài)響應快，穩(wěn)速精度高，功率密度大，效率高，噪音低等特點，是一種高性能的電機控制系統(tǒng)。矢量控制運算需要獲取電機三相電流和準確的轉子位置信號，通常使用電流傳感器和位置速度傳感器，這增加了系統(tǒng)的成本。對風機這類負載，負載相對穩(wěn)定、起動力矩不大的應用，采用廉價的單電阻電流采樣和無位置傳感器永磁同步電機的矢量控制方案，既有永磁同步電機的矢量控制的優(yōu)點，達到應用性能；同時又可達到低成本的目標。

　　MTPA（每安培電流zui大轉矩）6ES5948-3UA21 控制，針對內(nèi)置式永磁同步電機，提高風機系統(tǒng)效率。

　　采用單電阻電流采樣、無位置傳感器永磁同步電機的矢量控制如下圖2：

　　3.16ES5948-3UA21 單電阻電流采樣

　　為了降低系統(tǒng)成本，本方案采用了*的單電阻采樣技術。一般來講，矢量控制算法需要采集電機至少兩相電流，但單電阻采樣只需要采集負母線的電流即可。

　　圖3是單電阻采樣的框圖，對于橋臂的每一個開關狀態(tài)，其流過的電流狀態(tài)如表1所示。在表1中，“0”表示開關管關斷，而“1”表示導通。由于電流在一個PWM周期內(nèi)幾乎不變，因此只需要在一個PWM周期內(nèi)采樣兩次即可得到該時刻電機每一相電流的狀態(tài)，因為三相電流之和為零。

　　單電阻采樣會遇到一些挑戰(zhàn)，空間矢量脈寬調(diào)制器（SVPWM）在空間矢量的扇區(qū)邊界和低調(diào)制區(qū)域的時候，會存在占空比兩長一短和兩短一長以及三個幾乎一樣長的時刻。這樣的話，如果有效矢量持續(xù)的時間少于電流采樣時間，則會出錯。本方案采取的辦法是在相鄰邊界的時候插入固定時間的有效矢量，而在低調(diào)制區(qū)域的時候，采用的是輪流插入有效矢量的方法。插入有效矢量會給電流波形帶來失真，這種情況下需要通過軟件來進行補償。

　　6ES5948-3UA21 單電阻采樣的優(yōu)點除了降低系統(tǒng)的成本，還有就是它檢測三相電流時都基于相同的增益和偏移，*性好。缺點也是明顯的，對于MCU來說，算法復雜了其運算時間要增大，代碼比三電阻也要長一些；對于電流檢測而言，其波形失真比起三電阻方法來說，要稍微大一些。其詳細的對比如表2所示。單電阻采樣的性能對于變頻空調(diào)的應用是*可以勝任的，而且成本低廉，這也就是為什么大部分家電廠家都愿意選擇單電阻采樣的原因所在。