基于PCI-9846H的死区时间引起的电压波形畸变的研究
00)mA的电流信号,所以必须加入信号调理板对传感器输出的信号进行转换。
由以上硬件的选择确定本系统的硬件拓扑结构如图7所示,图8所示为试验现场布线图。
2.2基于LABVIEW的系统软件设计
LABVIEW集数据采集、仪器控制、工业自动化等众多功能于一身,为图形化虚拟仪器的开发提供了最佳的平台[9]。本文用LABVIEW进行数据采集系统上位机软件的编制,完成数据采集的任务:
(1) 对试验环境和测试电机的信息进行登记;
(2) 测试项目的选择以及试验前的标定;
(3) 对数据进行计算,存储以及屏幕显示等。
在使用PCI-9846H板卡之前需要安装板卡驱动,图9所示为安装好了板卡驱动之后,在设备管理器会看到相应硬件设备的增加。与此同时,为了能够应用LABVIEW进行上位机数据采集系统的开发,需要安装DAQPilot中支持LABVIEW的板卡驱动程序。除此之外,在LABVIEW中使用该板卡进行数据采集之前必须通过DAQMASTER为该块板卡进行相关的初始化工作,其中包括缓存区大小的设置,通道名称的设置等初始化工作,图10-11显示了利用DAQMASTER对PCI-9846H进行相关的初始化工作。
在试验中,对于电量和非电量信号采集之前都选择静态标定的方法对其进行标定,其中对于控制器输入电压/电流以及控制器输出电压/电流利用PCI-9846H板卡的四个通道进行同步采集。在转矩/转速测量时,虽然转矩仪输出的是频率信号,但是本文按照模拟量对其进行采集,通过在程序中对输入信号的处理计算出信号的频率从而能够得到相应的转矩和转速值,这样可以在程序中减少一部分代码量提高程序的执行效率同时利用板载同步时钟保证转矩/转速采集的同步性。
2.3试验结果分析
本文利用基于PCI-9846H的数据采集系统完成了对电机电量与非电量的采集,图16所示为直流母线电压电流与交流电压电流动态数据波形,图17和图18分别显示了改进前后电流的输出波形以及转矩的输出波形。
试验结果表明基于PCI-9846H的数据采集系统具有高采样率和高采样精度,能够满足本文对死区时间引起的电压波形畸变信号捕捉的要求,对采集数据的分析表明本文所提出的根据电机的工作状态调节直流母线电压保持电压调制比在较高的范围内的方法能够很好的改善电流与转矩的输出波形,特别是在电机低速工况时效果尤为明显,进而能够减少死区时间对电机在低速工况时性能的影响。
作者信息:
吕晨光,宋强,靳建波(北京理工大学,机械与车辆学院,北京,100081)
参考文献
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