變頻伺服系統(tǒng)中不可或缺的電流傳感器

時間：2015-09-07 20:51:23

關鍵字：變頻電流傳感器伺服系統(tǒng) BSP

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[導讀] 在電機控制的變頻伺服系統(tǒng)中，電流傳感器的采樣精度和實時性很大程度上決定了系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能。精確的電流檢測是提高系統(tǒng)控制精度、穩(wěn)定性和快速性的重要環(huán)節(jié)，也是實現(xiàn)高性能閉環(huán)控制系統(tǒng)的關鍵。同時，當電機發(fā)

在電機控制的變頻伺服系統(tǒng)中，電流傳感器的采樣精度和實時性很大程度上決定了系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能。精確的電流檢測是提高系統(tǒng)控制精度、穩(wěn)定性和快速性的重要環(huán)節(jié)，也是實現(xiàn)高性能閉環(huán)控制系統(tǒng)的關鍵。同時，當電機發(fā)生堵轉或負載過重時，系統(tǒng)通過電流傳感器檢測到線路上發(fā)生過流，可以驅動IPM模塊實現(xiàn)關斷保護功能。下圖一是用于電機控制的變頻伺服系統(tǒng)框圖：

圖一: 用于電機控制的變頻伺服系統(tǒng)框圖

電流傳感器按照工作原理可以分為:霍爾電流傳感器、電流互感器、磁阻式電流傳感器、電阻式電流傳感器、光纖電流傳感器等。而在變頻伺服系統(tǒng)中，常見的電流傳感器主要有霍爾電流傳感器、電流互感器及電阻式電流傳感器。利用霍爾效應原理的霍爾電流傳感器可直接將電流(單向或雙向)信號變換為直流電壓信號，在經過獨立或集成在MCU中的A/D轉換器轉換為數(shù)字信號。作為系統(tǒng)控制參數(shù)之一，與其他的電壓、轉速等參數(shù)一起，實現(xiàn)系統(tǒng)的控制功能?，F(xiàn)以MELEXIS的霍爾電流傳感器為例，做簡要介紹。

MELEXIS的霍爾電流傳感器也分為傳統(tǒng)的霍爾電流傳感器方案以及MELEXIS獨有的專利技術的三軸平面霍爾電流傳感器方案，如下圖二中左邊的部分，傳統(tǒng)的霍爾電流傳感器方案需要額外的屏蔽磁環(huán)或屏蔽罩。其抗干擾性能很好，可以檢測較大的電流。下圖二中右邊的是三軸平面霍爾電流傳感器方案，內部集成了集磁片(IMC)，集磁片具有很高的磁導率和低的磁滯特性。能將通電導體產生的磁力線會聚，使其垂直于芯片。因此不需要額外的屏蔽罩。使得產品尺寸很小、安裝和使用變得很簡單，可用于中小功率的變頻伺服系統(tǒng)中，做小電流檢測應用。

圖二: 傳統(tǒng)霍爾電流傳感器方案及三軸平面霍爾電流傳感器方案

MELEXIS的傳統(tǒng)霍爾電流傳感器主要有MLX91207，MLX91209,三軸平面霍爾電流傳感器主要有MLX91205，MLX91206,MLX91208，如下圖三所示：以及片內集成被測電流載體的MLX91210，這是MELEXIS第三代的電流傳感器產品，檢測電流范圍有±20A、±30A和±50A三種。非常適合用在中小功率的變頻伺服系統(tǒng)中，用來做電流檢測。

圖三：MELEXIS傳統(tǒng)霍爾及平面霍爾電流傳感器型號

MLX91210主要特性：