Анализ точности измерения тока шунтовым датчиком с дельта-сигма преобразователем в электрических приводах

Алексей Сергеевич Анучин, Димид Константинович Сурнин, Максим Михайлович Лашкевич, Александр Александрович Жарков, Вадим Николаевич Остриров, Aleksei S. ANUCHIN, Dimid K. SURNIN, Maksim M. LASHKEVICH, Aleksandеr A. ZHARKOV, Vidim N. OSTRIROV

Аннотация


Рассматривается точность измерения тока с помощью шунтового датчика в частотно-регу­лируемом электроприводе с использованием дельта-сигма модуляции. Измерение тока с помощью резистивных шунтов становится все более распространенным благодаря появлению гальванически развязанных микросхем дельта-сигма преобразователей (модуляторов). Данное решение оказыва­ется дешевле датчиков тока на эффекте Холла компенсационного типа и уже успешно применя­ется в некоторых промышленных электроприводах. Исследуется точность получаемого результа­та после демодуляции в микроконтроллере. Путем моделирования получены зависимости макси­мальной погрешности от коэффициента передискретизации (oversampling ratio), типа цифрового фильтра и относительного значения входного сигнала.

Ключевые слова


измерение тока; шунтовой датчик; дельта-сигма модуляция; точность; быстродействие; электропривод

Полный текст:

PDF

Литература


Xiao Ch., Zhao L., Asada T., Odendaal W.G., van Wyk J.D. An overview of integratable current sensor technologies. 38th IAS Annual Meeting on Conference Record of the Industry Applications Conference, 2003, vol.2, 1251-1258.

LMx31x Precision Voltage-to-Frequency Converters, Datasheet, Texas Instruments, SNOSBI2C -JUNE 1999-REVISED SEPTEMBER 2015.

SEMiX603GB12E4Ip Trench IGBT Modules, Datasheet, Semikron, Rev. 2.0 - 25.01.2017.

AMC1305x Small High-Precision, Reinforced Isolated Delta-Sigma Modulators, Datasheet, Texas Instruments, SBAS654F, JUNE 2014, REVISED MARCH, 2017.

TMS320F2837xD Dual-Core Delfino Microcontrollers, Technical Reference Manual, Texas Insruments, Literature Number: SPRUHM8G, December 2013-Revised September, 2017.

Homann M., Schumacher W. High bandwidth phase voltage and phase current control loop of a permanent magnet synchronous motor based on delta sigma bitstreams. — 18th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE’16 ECCE Europe), 2016, рр. 1-10.

Peters W., Schulz B., Mathapati Sh., Bocker J. Regular-sampled current measurement in AC drives using delta-sigma modulators. — 13th European Conference on Power Electronics and Applications, 2009, рр. 1-9.

Spang M., Hofstoetter N. Evaluation of Current Measurement Accuracy for a Power Module with Integrated Shunt Resistors, PCIM Europe 2017; International Exhibition and Conference for Power Electronics, Intelligent Motion, Renewable Energy and Energy Management, 2017, рр. 1-8.

Oljaca M., Hendrick T. Combining the ADS1202 with an FPGA Digital Filter for Current Measurement in Motor Control Applications. Application Report, Texas Instruments, SBAA094, June 2003.

Jarzrfbowicz L. Sensorless IPMSM drive with rotor position estimator based on analysis of phase current derivatives. — IEEE International Symposium on Industrial Electronics, 2011, рр. 733 — 738, DOI: 10.1109/ISIE.2011.5984248.

Schreier R. Second and Higher-Order Delta-Sigma Modulators. MEAD, March, 2008.

https://en.wikipedia.org/wiki/Sinc_filter. Дата обращения: 03.04.2018.




DOI: http://dx.doi.org/10.24160/0013-5380-2018-7-47-53

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Bookmark and Share