電動汽車電子差速系統(tǒng)自適應(yīng)控制設(shè)計

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11.1為什么要發(fā)展電動汽車 11.2電動汽車的發(fā)展簡史 21.3自適應(yīng)控制技術(shù)的應(yīng)用狀況 3第二章電動汽車電子差速自適應(yīng)系統(tǒng)原理 42.1機械差速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理 42.2電動汽車電子差速系統(tǒng)原理 62.3電動汽車自適應(yīng)差速系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 7第三章電動汽車常規(guī)電子差速系統(tǒng)設(shè)計 83.1電動機和蓄電池的選擇 83.1.1電動機的選取 83.1.2蓄電池的選取 83.2電動汽車電子差速系統(tǒng)主電路設(shè)計 83.2.1升降壓斬波器原理 93.2.2觸發(fā)器工作原理 103.3IGBT驅(qū)動電路設(shè)計 123.3.1IGBT柵極對驅(qū)動電路的要求 123.3.2IGBT驅(qū)動集成電路的選取及工作原理 133.3.3電動機相關(guān)參數(shù)計算 143.3.4電流環(huán)的設(shè)計 163.3.5雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計 18第四章電動汽車自適應(yīng)電子差速系統(tǒng)設(shè)計 194.1被控對象 194.2參考模型 194.3自適應(yīng)速度控制器設(shè)計 204.4系統(tǒng)仿真 22第五章電動汽車信號采集電路設(shè)計 245.1電動汽車速度信號采集電路設(shè)計 245.1.1光電編碼盤工作原理 245.1.2編碼盤方向的判別 255.2M/T法測量車輪轉(zhuǎn)速設(shè)計 255.2.1M/T測速原理 255.2.2車輪轉(zhuǎn)速測量原理 275.3電流互感器的設(shè)計 285.3.1電流互感器的原理 285.3.2電流互感器的選型 29結(jié)束語 31致謝 32參考文獻 33第一章緒論人類為了生活和生產(chǎn)的需要，1886年發(fā)明了汽車。隨著科學(xué)技術(shù)的進步與經(jīng)濟的發(fā)展，汽車已成為人們?nèi)粘Ｉ钪幸豢桃搽x不開的代步和運輸工具。汽車工業(yè)雜當(dāng)代世界經(jīng)濟活動中發(fā)揮了巨大的作用，是當(dāng)今世界最大、最重要的工業(yè)部門之一，成為世界大多數(shù)國家的支柱產(chǎn)業(yè)。美國家工程院評選了20項20世紀最偉大的工程技術(shù)成就，第一項是“電氣化”，第二項是“汽車”。汽車工業(yè)的發(fā)展給人們造就了許多就業(yè)機會，帶來了財富，促進了經(jīng)濟的發(fā)展。汽車縮短了人們之間的距離，促進了旅游業(yè)的發(fā)展，帶來了舒適和享受，改變了人們的生活方式，提高了人們的生活質(zhì)量，汽車工業(yè)已經(jīng)成為改變整個社會面貌的一個重要手段。同時汽車工業(yè)的發(fā)展所帶來的對石油資源需求的急劇增加和對環(huán)境嚴重的負面影響日益引起了人們的關(guān)注。為了適應(yīng)這個發(fā)展趨勢，世界各國的政府、學(xué)術(shù)界、工業(yè)界正在加大對電動汽車開發(fā)投入的力度，加速電動汽車的商品化步伐。現(xiàn)在全球擁有汽車約10億輛，其中2億輛為商用汽車，8億輛為私人轎車。目前，世界汽車的年生產(chǎn)能力近6000萬輛，實際年產(chǎn)量約為5000萬輛。汽車工業(yè)已成為美國、日本等工業(yè)發(fā)達國家國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，成為機械工業(yè)的核心工業(yè)。汽車工業(yè)是一個技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，也是一個綜合性工業(yè)。汽車工業(yè)的技術(shù)狀況，在某種程度上代表了一個國家的工業(yè)發(fā)展生平。1.1為什么要發(fā)展電動汽車隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，特別是進入新世紀以來，汽車在給我們帶來諸多便利的同時，也產(chǎn)生了許多問題。2000年我國進口石油7000萬噸，預(yù)計2005年后將超過一億噸，相當(dāng)于科威特一年的總產(chǎn)量。目前世界上空氣污染最嚴重的10個城市中7個在中國。根據(jù)國家環(huán)保中心預(yù)測2010年汽車尾氣排放量將占空氣污染源的64%。如果仍然采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機技術(shù)發(fā)展汽車工業(yè)將會給我國的能源安全與環(huán)境保護造成巨大的壓力。有專家估算，在全球的石油消耗中，汽車約占50%，按現(xiàn)在日消費石油消費水平計算，到21世紀中葉，全球石油資源將枯竭，所以，從保護環(huán)境和節(jié)約能源出發(fā)，改進燃油汽車已經(jīng)成為一個刻不容緩的課題。目前，美國、歐洲和日本的汽車公司，都在開發(fā)電動汽車。電動汽車集機電、化工各學(xué)科領(lǐng)域中的高新技術(shù)于一體，是汽車、電力拖動、功率電子、自動控制、化學(xué)電源、計算機、新能源、新材料等工程技術(shù)中最新成果的集成產(chǎn)物。電動汽車包括純電動汽車、混合動力電動汽車和燃料電池汽車。普通汽車被電動汽車所取代，是一種必然的發(fā)展趨勢。電動汽車的優(yōu)點有很多，比如對環(huán)境無污染，低噪聲，熱輻射少等優(yōu)點，電動汽車最大的優(yōu)點還在于，它的動力來源于電力系統(tǒng)，不僅可以是日益成熟的太陽能技術(shù)，還可以采用蓄電池形式。因此電動汽車不僅環(huán)保，而且可以利用各種形式的能源，完全迎合人類關(guān)于建設(shè)“綠色星球”的想法。最近，我國政府也提出2008年奧運會期間全部使用電動汽車的計劃。因此我們研究電動汽車是很有必要的。1.2電動汽車的發(fā)展簡史1834年，湯姆斯一種書桌制造了一輛電動三輪車，它由一組不可充電的干電池驅(qū)動，但只能行使一小段的距離。四年之后Roert也制造了一輛用干電池驅(qū)動的汽車。1881年在法國巴黎街上出現(xiàn)了世界上第一輛以可充電電池為動力的電動汽車，它是法國工程師GustaveTrouve裝配的以鉛酸電池為動力的三輪車。1886年，F(xiàn)rankSprague設(shè)計生產(chǎn)了有軌電車。從此，電動汽車變得流行起來，并且在車輛運輸中起著重要的作用。在當(dāng)時的美國，每年的銷售量的4200輛汽車中有38%是電動汽車，22%是燃油汽車，40%是蒸汽汽車。那時電動汽車是金融巨頭的代步工具及財富的象征，一輛電動汽車的價格相當(dāng)于今天的一輛RollsRoyce。19世紀末，許多美國、英國、法國的公司都開始生產(chǎn)電動汽車。最早的電動汽車制造廠是由M和S擁有的電動客車和貨車公司。1986-1920年期間，Riker電動汽車公司生產(chǎn)了多種車型的電動汽車，其中1897年生產(chǎn)的Victoria是一種設(shè)計較好的車型。除了美國電動汽車制造廠外，英國的倫敦電動出租汽車公司1897年生產(chǎn)了15輛電動出租汽車。而且法國的BGS公司在1899-1906年也生產(chǎn)了幾種不同類型的商用型電動汽車，包括小汽車、貨車、客車和豪華轎車。由于BGS專門為自己的電動汽車設(shè)計制造蓄電池，所以1900年之前，BGS的電動汽車一直保持著世界電動汽車行駛里程的最高記錄，其續(xù)行駛里程約達290km。有趣的是第一輛時速超過100km的汽車是電動汽車。即“永不滿足”，由一個名叫CamilleJenatzy的比利時人駕駛，它是一輛子彈頭式的電動賽車，在1899年5月創(chuàng)下速度為110km/h的記錄。進入無馬車的時代以后，電動汽車就進入了一個商業(yè)化的發(fā)展階段，此時的電動汽車有輻條車輪、充氣輪胎、舒適的彈簧椅和豪華的車內(nèi)裝飾。到1912年，美國有34000輛電動汽車注冊。1899-1916年期間，B電氣公司一直是美國最重要的電動汽車制造廠商之一。1901-1920年，英國倫敦電動汽車公司生產(chǎn)了后輪輪轂電動機式、后輪驅(qū)動、斜輪轉(zhuǎn)向和充氣輪胎的電動汽車1907-1938年期間，底特律電氣公司生產(chǎn)的電動汽車不僅具有無噪聲、清潔可靠的優(yōu)勢，而且最高時速達到40km/h。人們常說“一個人的敵人同時也是他的伙伴”，這句話用于描述電動汽車的發(fā)展最為適合。因為電動機是電動汽車驅(qū)動的關(guān)鍵，同時它又幫助燃油汽車與電動汽車競爭對抗。1991年，K發(fā)明了汽車起動機，使得燃油汽車比依賴于方便駕駛的電動汽車更有吸引力，從此打破了電動汽車在市場的主導(dǎo)地位。到20世紀30年代，電動汽車幾乎消失。20世紀70年代的能源危機和石油短缺使電動汽車重新獲得生機。但是石油的價格在20世紀70年代開始下跌，在電動汽車成為商業(yè)化產(chǎn)品發(fā)展起來之前，能源危機和石油短缺問題已不再嚴重。因而電動汽車的商業(yè)化失去了動力，電動汽車的發(fā)展顯著變慢，開始走入低谷。20世紀80年代，由于人們?nèi)找骊P(guān)注空氣質(zhì)量問題和溫室效應(yīng)所產(chǎn)生的影響，電動汽車的發(fā)展再次獲得生機。1.3自適應(yīng)控制技術(shù)的應(yīng)用狀況自1958年美國麻省理工學(xué)院懷特克教授首先提出飛機自動駕駛儀的模型參考自適應(yīng)控制方案以來，自適應(yīng)控制無論在理論上或應(yīng)用上都取得了很大的進步和發(fā)展。近十多年來，由于計算機的迅速發(fā)展，特別是微處理機的廣泛普及，為自適應(yīng)控制技術(shù)的實際應(yīng)用創(chuàng)造了有利的條件。自適應(yīng)控制技術(shù)在過程控制和運動控制中的應(yīng)用，可以解決一些常規(guī)的反饋控制所不能解決的復(fù)雜控制問題，能大幅度地提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度和跟隨精度，顯著地提高產(chǎn)品質(zhì)量。在過程控制領(lǐng)域，自適應(yīng)控制的應(yīng)用較多，技術(shù)也較成熟，商品化的自適應(yīng)控制器已有銷售。如瑞典艾斯布郎博偉利公司通用自適應(yīng)系統(tǒng)已廣泛用于過程控制，包括鋼鐵、造紙、石化等領(lǐng)域。與PID控制的性能相比，它有明顯的改進，特別是對于具有延時的過程，采用自適應(yīng)前反饋控制效果更明顯。再如，美國通控集團博軟公司的CyboCon的過程控制軟件也是基于自適應(yīng)控制技術(shù)的商業(yè)化產(chǎn)品。CyboCon是世界上首套“即插即用”式單變量和多變量控制軟件，可有效地控制各類簡單或復(fù)雜的工業(yè)過程。與其他基于模型的控制技術(shù)相比，MFA控制器功能強大且簡單易用。使用者無需要建立數(shù)學(xué)模型、無需進行辯識過程、無需做控制器設(shè)計，即使過程的動態(tài)特性有很大變化，也不需重新正定控制器的參數(shù)，被用戶評價為“夢想成真”的控制器。在運動控制領(lǐng)域，自適應(yīng)控制技術(shù)的應(yīng)用并不像在過程控制中應(yīng)用的那樣廣泛，商品化的自適應(yīng)控制器也不多見，但自適應(yīng)控制技術(shù)仍在望遠鏡跟蹤控制、超級油輪的自動駕駛、機械手運動軌跡控制和其他一些系統(tǒng)得到了成功地應(yīng)用。第二章電動汽車電子差速自適應(yīng)系統(tǒng)原理自適應(yīng)系統(tǒng)是一個具有一定適應(yīng)能力的系統(tǒng)，它本身能識別環(huán)境條件的變化，在線地、實時地檢測系統(tǒng)參數(shù)或運行指標，根據(jù)參數(shù)的變化或指標的變化，改變控制參數(shù)或控制作用，使系統(tǒng)的性能達到要求或最優(yōu)。在自適應(yīng)控制系統(tǒng)中，在線地、實時地了解對象是通過測量與對象動態(tài)特性有關(guān)的輸入、輸出量，或直接估計對象參數(shù)來實現(xiàn)的；自適應(yīng)控制系統(tǒng)中總是存在一個可調(diào)控制器；使輸出誤差趨于零，或使某性能指標達到最優(yōu)，是通過可調(diào)控制器的設(shè)計準則來保證的。自適應(yīng)控制也是一種反饋控制，但它不是一般的系統(tǒng)狀態(tài)反饋或系統(tǒng)輸出反饋，而是一種比較復(fù)雜的反饋控制。自適應(yīng)控制系統(tǒng)很復(fù)雜，即使對于線形定常的控制對象，其自適應(yīng)控制也是非線形時變反饋控制系統(tǒng)。2.1機械差速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理汽車在行駛過程中，需按駕駛員的意志經(jīng)常改變其行駛方向，即所謂汽車轉(zhuǎn)向。就輪式汽車而言，實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向的方法是，駕駛員通過一套專設(shè)的機構(gòu)，使汽車轉(zhuǎn)向橋上的轉(zhuǎn)向輪相對汽車縱軸線偏轉(zhuǎn)一定角度。在汽車直線行駛時，往往轉(zhuǎn)向輪也會受到路面?zhèn)认蚋蓴_力的作用，自動偏轉(zhuǎn)而改變行駛方向。此時，駕駛員也可以利用這套機構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪向相反方向偏轉(zhuǎn)，從而使汽車恢復(fù)原來的行駛方向。用來改變或恢復(fù)汽車行駛方向的專設(shè)機構(gòu)，即稱為汽車轉(zhuǎn)向系。汽車行駛方向的改變是通過改變差動輪的偏轉(zhuǎn)角來實現(xiàn)的。此外汽車在直線行駛時，差動輪也會受到路面的側(cè)向干擾力，而自動偏轉(zhuǎn)，改變行駛方向，駕駛員即可通過轉(zhuǎn)向系來恢復(fù)汽車的行駛方向。汽車在轉(zhuǎn)彎時，內(nèi)側(cè)與外側(cè)車輪，在同一時間內(nèi)所滾動的行程是不相等的。此外，即使汽車在作直線行駛，也往往會由于左右兩側(cè)車輪在同一時間內(nèi)所滾動的路面起伏程度不同，或者左右車輪氣壓、輪胎負荷等因素引起車輪內(nèi)外徑不等，也會產(chǎn)生車輪行程不等。若兩側(cè)車輪行程不等，但采用一根整體式驅(qū)動車輪軸，會使某一驅(qū)動車輪產(chǎn)生滑移或滑轉(zhuǎn)。其結(jié)果不僅會使輪胎過早磨損，而且消耗燃料，會使汽車的經(jīng)濟性變壞，轉(zhuǎn)向沉重等弊端。為了消除這些弊病，普通汽車左右驅(qū)動輪之間都裝有輪間差速系統(tǒng)。對于整個系統(tǒng)的設(shè)計，要求系統(tǒng)控制靈活、反應(yīng)快、同步性能不低于機械差速系統(tǒng)。圖2-1顯示了典型的機械差速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，差速系統(tǒng)的行星齒輪繞各自的軸旋轉(zhuǎn)，從而使兩個半軸齒輪能以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。差速系統(tǒng)是傳統(tǒng)車輛的標準組建，電動汽車也采用了這種技術(shù)。如果采用雙電機或者四個電動機驅(qū)動，由于每個電機的轉(zhuǎn)速可以獨立調(diào)節(jié)控制，實現(xiàn)電子差速，在這種情況下，電動汽車可以不用機械差速系統(tǒng)。圖2-2所示是帶電子差速系統(tǒng)的雙電機驅(qū)動結(jié)構(gòu)。比起機械差速系統(tǒng)，電子差速系統(tǒng)具有體積小、質(zhì)量輕等優(yōu)點。圖2-1機械差速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖特別是近年來，由于電子控制器具有的容錯能力，電子差速系統(tǒng)的可靠性也得到了很大的改善。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電子差速系統(tǒng)的性能會越來越穩(wěn)定。電動機電動機電動機固定帶速比的電動機圖2-2雙電機驅(qū)動電子差速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖汽車轉(zhuǎn)向時，為了使所有車輪都處于純滾動狀態(tài)（即無滑動狀態(tài)），則要求全部車輪都繞一個瞬時轉(zhuǎn)向中心作圓周運動。以避免在汽車轉(zhuǎn)向時，輪胎與地面滑動而加快磨損。對于兩輪汽車轉(zhuǎn)向時，若每個車輪的輪胎都不產(chǎn)生側(cè)向偏離，則兩轉(zhuǎn)向前輪軸的延長線要交在后輪軸的延長線上，交點O叫做轉(zhuǎn)向中心，如圖2-3所示。圖2-3汽車轉(zhuǎn)向車輪轉(zhuǎn)速示意圖定義汽車后輪的外側(cè)輪轉(zhuǎn)速為n1，內(nèi)側(cè)輪的轉(zhuǎn)速為n2兩軸中心矩轉(zhuǎn)向中心的距離為r，R為汽車車輪半徑，兩輪間的距離為2L，汽車的轉(zhuǎn)向角大小為φ。由幾何知識可以知道，在任何時刻，都滿足則即。（2-1-1）式2-2-1的函數(shù)關(guān)系即為汽車車輪處于純滾動狀態(tài)時，車輪速度應(yīng)滿足的條件。我們在以后的設(shè)計中，都是按照這一函數(shù)關(guān)系去設(shè)計的。2.2電動汽車電子差速系統(tǒng)原理在現(xiàn)有的電動汽車速度控制技術(shù)上，提出了設(shè)計電動汽車電子差速系統(tǒng)的想法?；緲?gòu)思是，把電動汽車電子差速系統(tǒng)的左輪定為基準輪，通過控制此輪的轉(zhuǎn)速，來控制汽車運行的速度，把電動汽車電子差速系統(tǒng)的右輪定為差動輪，只要我們能使兩輪按照式（2-1-1）的函數(shù)關(guān)系運行，我們能夠?qū)崿F(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向時，車輪處于純滾動狀態(tài)。在式（2-1-1）的函數(shù)關(guān)系中的唯一不確定量r可以通過采集汽車的轉(zhuǎn)向角來唯一的確定，從圖1-1中我們可很容易的推出：（2-2-1）其中k代表汽車前后軸軸心的距離，Φ代表汽車轉(zhuǎn)動的角度。這樣以來，我們設(shè)計的系統(tǒng)的所有參數(shù)就都找到了。我們要作的就是實現(xiàn)電動汽車電子差速系統(tǒng)的兩輪按照式2-2-1的函數(shù)關(guān)系運行，來完成普通汽車機械差速系統(tǒng)的功能。2.3電動汽車自適應(yīng)差速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)現(xiàn)將常規(guī)調(diào)速系統(tǒng)改造自適應(yīng)調(diào)速系統(tǒng)，即用自適應(yīng)速度環(huán)取代PI速度環(huán)，用自適應(yīng)速度控制器取代PI速度調(diào)節(jié)器，系統(tǒng)電流環(huán)仍保持為常規(guī)電流環(huán)，電流調(diào)節(jié)器仍保持為常規(guī)調(diào)節(jié)器。模型參考自適應(yīng)調(diào)速系統(tǒng)的典型框圖如圖2-4所示。參考模型參考模型自適應(yīng)速度控制器電流環(huán)與電動機Ym+_UrUgjn 圖2-4自適應(yīng)調(diào)速系統(tǒng)的典型框圖第三章電動汽車常規(guī)電子差速系統(tǒng)設(shè)計3.1電動機和蓄電池的選擇 3.1.1電動機的選取在設(shè)計電動汽車時，一般都要求其最高時速為100km/h，按汽車車輪半徑為0.3M計算，則要求電動機的轉(zhuǎn)速為：（3-1-1）本系統(tǒng)的設(shè)計中要求兩電動機的功率都為17KW。根據(jù)這個參數(shù)，設(shè)計選定電機型號為Z2-71。其各項參數(shù)如下所示：型號Z2—71額定電壓220V額定電流90A額定功率17KW額定轉(zhuǎn)速1500r/min轉(zhuǎn)動慣量蓄電池的選取可用于電動汽車的蓄電池包括閥控鉛酸電池、鎳-鎘電池（Ni-Cd）、鎳-鋅電池（Ni-Zn）、鎳基電池（Ni-MH）、鋅空氣電池（Zn/Air）、鋁空氣電池（AL/Air）、鈉硫電池（Na/S）等多種形式。這些電池被歸結(jié)為鉛酸電池、鎳基電池、金屬空氣電池和常溫電池等，我們從技術(shù)可靠，生產(chǎn)工藝成熟，成本低等方面出發(fā)，選擇了鉛酸電池用于本系統(tǒng)的設(shè)計中。鉛酸電池有很多優(yōu)點，如單體電池電壓高，適合電動汽車使用的良好的大電流輸出性能，良好的高溫和低溫性能，高的能量效率（74%-80%）以及多種多樣的型號和尺寸等。因為鉛酸電池單體的額定電壓為12V，而要求的直流電為220V，所以我們用20個單體串聯(lián)組成電動汽車電子差速系統(tǒng)的電池組，來做為電動汽車電子差速系統(tǒng)的電源系統(tǒng)。3.2電動汽車電子差速系統(tǒng)主電路設(shè)計由于電源系統(tǒng)是由電池組供給的，不能提供給電動機正常的工作電壓，所以本設(shè)計用直流斬波器將電池組提供的電壓變?yōu)榭烧{(diào)的電壓。3.2.1升降壓斬波器原理升降壓斬波電路的原理如圖（3-1）所示。設(shè)電路中的電感L值很大，電容C值也很大，使電感電流和電容電壓即負載電壓基本為恒值。VDVDVEEu0CLM圖（3-1）升降壓斬波器原理該電路的基本工作原理是：當(dāng)可控開關(guān)V處于通態(tài)時，電源經(jīng)V向電感L供電使其儲存能量，此時電流為。同時電容C維持輸出電壓基本恒定并向負載R供電。此后，使V關(guān)斷，電感L中儲存的能量向負載釋放，電流為，方向如圖（3-1）所示。可見，負載電壓極性為上負下正，與電源電壓性相反。因此該電路稱作反極性斬波電路。穩(wěn)態(tài)時，一個周期T內(nèi)電感L兩端電壓對時間的積分為零，即當(dāng)V處于通態(tài)期間時，；而當(dāng)V處于斷態(tài)期間時，。于是所以輸出電壓為由于蓄電池提供240V的電壓，電動機額定電壓為220V所以求的0.478根據(jù)[15]觸發(fā)電路和驅(qū)動電路是同周期的所以T=1/f=1/1.18=0.847s所以T為開關(guān)周期，占空比為0.478若改變導(dǎo)通比，則輸出電壓既可以比電源電壓高，也可以比電源電壓低。當(dāng)0時為降壓，當(dāng)時為升壓，因此將該電路稱為升降壓斬波電路。二極管的最大反電壓是220V，由于通常我們都會選擇二極管的工作電壓是反向電壓的2～３倍所以二極管的工作電壓為４４０Ｖ。電路中的電感L值是無窮大的但是實際上是達不到的，電路中的電容也是很大的。所以選用的時候要選擇盡可能大的電感和電容。3.2.2觸發(fā)器工作原理由于電流調(diào)節(jié)器給出的是模擬信號，我們需要將其變?yōu)閿?shù)字信號。我們在這里選用SG3524。SG3524是應(yīng)用極為廣泛的一種PWM波形發(fā)生器集成電路，最先由美國硅通公司生產(chǎn)，世界上許多的公司都有產(chǎn)品。該系列分為軍品、工業(yè)品、與民品。圖3-3SG3524原理圖a。內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理SG3524該單片集成電路包含了開關(guān)電源幾乎全部的控制電路，內(nèi)含電壓基準電源、誤差放大器、可外設(shè)頻率的振蕩器、脈寬調(diào)制比較器、觸發(fā)器、兩個輸出晶體管和、故障保護比較器和輸出關(guān)斷電路等。SG3524的工作機理如下：當(dāng)關(guān)斷信號為低電平的，且故障保護比較器輸出為高電平，送到比較器同相端的、由所決定頻率的三角波與誤差放大器輸出的電平信號進行比較，形成脈沖波，該脈沖波在觸發(fā)器輸出的相位互差180的方波信號控制下，周期性的加在基極上，由功率放大后輸出，當(dāng)SG3524工作于推挽輸出方式時，輸出相位互差180的兩路脈沖，頻率為振蕩頻率的1/2，占空比隨輸出的電平不同可在0～４５％之間變化，當(dāng)SG3524工作于單端輸出模式時，和并聯(lián)接地，在端輸接一個電阻到用戶供電電源，從端輸出與同頻的脈沖波，占空比變化范圍為０～９９％，只要故障保護比較器、誤差放大器或關(guān)斷電路晶體管集電極有一個輸出低電平，都可能使SG3524輸出恒為電電平，從而實現(xiàn)故障保護和關(guān)斷控制。b。主要設(shè)計特點和參數(shù)限制(1)主要設(shè)計特點所有該系列產(chǎn)品均可以互換使用。內(nèi)含完整的控制電路。可單邊輸出工作，亦可雙路推挽輸出使用。極低的電流消耗，典型值為國8。(2)極限參數(shù)1。最高工作頻率=350。2。工作電源電壓。3。輸出驅(qū)動級晶體管集電極電壓=60V4?；鶞孰娫摧敵鲭娏?505。輸出脈沖驅(qū)動電流=2006。最大功率=17。充電電流:-58。輸出晶體管集電極電流:100(3)應(yīng)用技術(shù)SG3524的上述結(jié)構(gòu)和特點，決定了它可以單端工作時用于直流斬波器系統(tǒng)，雙端工作時可用于開關(guān)電源直流電動機調(diào)速等領(lǐng)域。本設(shè)計中給定轉(zhuǎn)速信號和反饋信號比較后經(jīng)速度調(diào)節(jié)器ACR輸送至電流調(diào)節(jié)器ACR的同相輸入端，由于信號頻率和轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系，通過變換電路，可得到轉(zhuǎn)速反饋信號。這里，SG3524只作為一個脈寬調(diào)制器使用。ACR輸出接引腳2作為輸入控制信號。并聯(lián)取單端輸出方式。閉合時，關(guān)斷輸出脈沖，使電動機停轉(zhuǎn)。3.3IGBT驅(qū)動電路設(shè)計3.3.1IGBT柵極對驅(qū)動電路的要求IGBT的柵極驅(qū)動條件關(guān)系到它的靜態(tài)和動態(tài)特性。一切都以圍繞著縮短開關(guān)時間、減小開關(guān)損耗、保證電路可靠的工作為目標。因此，對IGBT的柵極驅(qū)動電路提出如下要求。1、IGBT與MOSFET都是電壓型驅(qū)動開關(guān)器件，都具有一個2．5～5V的開柵門檻電壓，有一個電容性輸入阻抗，因此，IGBT對柵極電荷聚集非常敏感。所以，驅(qū)動電路必須很可靠，要保證有一條低阻抗值的放電回路，即驅(qū)動電路與IGBT的連線要盡量短。2、用內(nèi)阻小的驅(qū)動源對柵極電容充、放電，以保證柵極控制電壓VGE有足夠陡的前、后沿，使IGBT的開關(guān)損耗盡量小。另外，IGBT開通后，柵極驅(qū)動源應(yīng)能提供足夠的功率，使IGBT不會中途退出飽和而損壞。3、驅(qū)動電路要能提供高頻(幾十kHz)脈沖信號，來利用IGBT的高頻性能。4、柵極驅(qū)動電壓必須要綜合考慮。在開通過程中，正向驅(qū)動電壓Vc，E越大，IGBT通態(tài)壓降和開通損耗均下降，但負載短路時的電流J，增大，IGBT能承受短路電流的時間減小，對其安全不利。因此，在有短路過程的應(yīng)用系統(tǒng)中，柵極驅(qū)動電壓應(yīng)選得小些，一般情況下應(yīng)取12～15V。在關(guān)斷過程中，為了盡快放掉輸入電容的電荷，加快關(guān)斷過程，減小關(guān)斷損耗，要對柵極施加反向電壓Vcs。但它受IGBT柵射極最大反向耐壓的限制，所以一般的原則是：對小容量的IGBT不加反向電壓也能工作；對中容量的IGBT加5—6V的反向電壓；對大容量的IGBT要加大到10V左右。5、在大電感的負載下，IGBT的開關(guān)時間不能太短，以限制di／dt所形成的尖峰電壓，確保IGBT的安全。6、由于IGBT多用于高壓場合，所以驅(qū)動電路與控制電路一定要嚴格隔離。7、柵極驅(qū)動電路應(yīng)盡可能簡單可靠，具有對IGBT的自保護功能，并有較強的抗干擾能力。8、柵極電阻Re可選用IGBT產(chǎn)品說明書上給定的數(shù)值；但當(dāng)IGBT的容量加大時，分布電感產(chǎn)生的浪涌電壓與二極管恢復(fù)時的振蕩電壓增大，這將使柵極產(chǎn)生誤動作，因此必須選用較大的電阻，盡管這樣做會增大損耗。3.3.2IGBT驅(qū)動集成電路的選取及工作原理原則上IGBT的驅(qū)動特性與MOSFET的幾乎相同，但由于兩者使用的范圍不同，IGBT多用于大中功率，而MOSFET多用于中小功率，所以它們的驅(qū)動電路也有差異。IGBT一般使用專用集成驅(qū)動器，它們集驅(qū)動和保護為一體。常用的專用集成電路有：富士公司的EXB840、841、850、851系列；IR公司的IR2100系列；MOTOROLA公司的MC35153；Uni—trode公司的UC3714、3715；三菱公司的M57957～M57963系列。現(xiàn)在市場上，使用較普遍的是EXB840專用驅(qū)動集成電路，使用時性能也比較穩(wěn)定，從購買方便、充分利用前人成果的角度出發(fā)，設(shè)計選擇了此芯片作為IGBT的驅(qū)動電路的核心器件。EXB840是一種高速驅(qū)動集成電路，最高使用頻率為40kHz，能驅(qū)動150A／600V或者75A／1200V的IGBT，驅(qū)動電路信號延遲小于1.5／ls，采用單電源20V供電。EXB840的功能框圖如圖3-4所示。它主要由輸人隔離電路、驅(qū)動放大電路、過流檢測及保護電路以及電源電路組成。其中輸入隔離電路是由高速光電耦合器組成，可隔離交流2500V的信號。過流檢測及保護電路根據(jù)IGBT柵極驅(qū)動電平和集電極電壓之間的關(guān)系，檢測是否有過流現(xiàn)象存在。如果有過流，保護電路將慢速關(guān)斷IGBT，以防止過快地關(guān)斷時而引起因電路中電感產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢升高，使IGBT集電極電壓過高而損壞IGBT。電源電路將20V外部供電電源變成+15V的開柵電壓和-5V的關(guān)柵電壓。圖3-4EXB840內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖EXB840的引腳定義如下：引腳1用于連接反偏置電源的濾波電容；引腳2和引腳9分別是電源和地；引腳3為驅(qū)動輸出；引腳4用于連接外部電容器，以防止過流保護誤動作(一般場合不需要這個電容)；引腳5為過流保護輸出；引腳6為IGBT集電極電壓監(jiān)視端；引腳14和引腳15為驅(qū)動信號輸入端；其余引腳不用。采用EXB840集成電路驅(qū)動IGBT的典型應(yīng)用電路如圖3-5所示。其中ERA34—10是快速恢復(fù)二極管。IGBT的柵極驅(qū)動連線應(yīng)該用雙絞線，其長度應(yīng)小于1m，以防止干擾。如果IGBT的集電極產(chǎn)生大的電壓脈沖，可增加IGBT的柵極電阻阻值Rg。圖3-5EXB840組成的驅(qū)動電路3.3.3電動機相關(guān)參數(shù)計算a.直流電動機 Ce===0.1379Vmin/rb.晶閘管放大倍數(shù)ks===36.67c.電樞回路總電阻R=2Ra=2×0.14667Ω=0.29334Ωd.時間常數(shù)的計算計算因為≤5%而且/＜10，＜30ms由=得L＜×R=9mH取L=6Mh則=≈0.02s計算Tm。Tm===s=0.086se.反饋系數(shù)電流反饋系數(shù)β===0.089A轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)α==0.0083min/r校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量:當(dāng)h=5時，=81.2%;而因此≈0.05=5%＜10%能滿足設(shè)計要求。校核調(diào)節(jié)時間:由=（3-3-3）可以看出超調(diào)量與阻尼比有關(guān)。將代入（3-3-3）得到≈0.59要選擇，通過取在0.4~0.8之間，使二階系統(tǒng)有較好的暫態(tài)響應(yīng)性能，這時在25%～2.5%之間，若＜0.4，系統(tǒng)則嚴重超調(diào)，＞0.8系統(tǒng)較為遲鈍，反映不靈敏。當(dāng)=0.59時，和均小，這時=10%.≈0.59為最佳阻尼比。3.3.4電流環(huán)的設(shè)計根據(jù)設(shè)計電路要求確定時間常數(shù)斬波電路失控電路=0.001s電流濾波時間=0.002s電流環(huán)小時間常數(shù)=+=0.003s選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計要求：≤5%，且==6.67<10，因此可按典型Ι型系統(tǒng)設(shè)計。電流調(diào)節(jié)器選用PI型，其傳遞函數(shù)為：WACR(S)=Kia、選擇電流調(diào)節(jié)器參數(shù)ACR超前，時間常數(shù)：=Tl=0.02s電流環(huán)開環(huán)增益：要求≤5%時，應(yīng)取KiT=0.5（工程最佳值），因此：KI===166.7s-1于是，ACR的比例系數(shù)為：=KI=166.7s-1×=0.59b、校驗近似條件電流環(huán)截止頻率：Wci=KI=166.7s-1(1)晶閘管裝置傳遞函數(shù)近似條件：Wci≤現(xiàn)在，==333.33-1>Wci滿足近似條件。(2)勢對電流環(huán)影響的條件：Wci≥3現(xiàn)在，3=3×s-1=72.34s-1<Wci滿足近似條件。(3)時間常數(shù)近似處理條件：Wci≤現(xiàn)在，=×s-1=235.7s-1>Wci滿足近似條件。c．計算調(diào)節(jié)器電阻和電容電流調(diào)節(jié)器原理圖，如下圖：圖4-1電流調(diào)節(jié)器原理圖按所用運算放大器取Ro=40KΩ，各電阻和電容值計算如下：Ri=KiRo=0.59，取24KΩCi==×106uF=0.8uF，取0.8uFCoi==×106uF=0.2uF，取0.2uF按上述參數(shù)，電流環(huán)可以達到的動態(tài)指示為%=4.3%<10%，滿足設(shè)計要求。3.3.5雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計：設(shè)計參數(shù)及要求：直流電動機：220V，90A，1500r/min，Ce=0.14Vmin/r，允許過載倍數(shù)=1.5晶閘官放大倍數(shù)：Ks=36.67電樞回路總電阻：R=2Ra=2×0.14667Ω≈0.29Ω時間常數(shù)：=0.02s=0.86s反饋系數(shù)：β=0.089V/Aα=0.00083Vmin/r穩(wěn)態(tài)指標：無靜差動態(tài)指標：電流超調(diào)量%≤5%，空載啟動到額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)速超調(diào)量%≤10%第四章電動汽車自適應(yīng)電子差速系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)性能的好壞，控制電路起到很大的作用，從設(shè)計的角度來看，我們以左輪為基準輪，利用左輪的速度來確定右輪的。這樣會出現(xiàn)時間差，是運動不能同步。所以避免這個問題，我們用雙閉環(huán)調(diào)速機構(gòu)，來把左、右輪的時間差降到最小。4.1被控對象本設(shè)計所研究的常規(guī)系統(tǒng)是一個16.5KW的直流調(diào)速系統(tǒng)，采用電流、轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)控制。電動機的負載是直流發(fā)電機及其所帶的可調(diào)電阻器。根據(jù)設(shè)計需要電動機型號參數(shù)：型號Z2—71額定電壓220V額定電流90A額定功率17KW額定轉(zhuǎn)速1500r/min轉(zhuǎn)動慣量0.254.2參考模型性能指標要求：轉(zhuǎn)速超調(diào)量：調(diào)節(jié)時間：根據(jù)上述性能指標要求，為自適應(yīng)系統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng)選擇如下的參考模型傳遞函數(shù)，用經(jīng)典二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)表示函數(shù)模型，將已知條件分別代入==≈0.84將其代入即=所以參考模型如下：（４-2-1）計算可知，該模型的性能達到了系統(tǒng)要求。4.3自適應(yīng)速度控制器設(shè)計自適應(yīng)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案如圖所示。本方案利用的是參數(shù)自適應(yīng)律．自適應(yīng)調(diào)速系統(tǒng)的輸出誤差定義為（4-3-1）圖4-2自適應(yīng)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案（4-3-2）由圖4-2可知（4-3-3）式中，g0、k1和k0均為自適應(yīng)參數(shù)。將（4-4-3）代入（4-4-2），消去U（P）得＝令由零狀態(tài)等價關(guān)系[4]可求廣義誤差方程（4-3-4）和自適應(yīng)反饋控制輸入(4-3-5)對式（4-4-4）應(yīng)用超穩(wěn)定定理，如果下列條件得到滿足，則自適應(yīng)系統(tǒng)是漸近超穩(wěn)定的：前向方塊是嚴格正實的；取積分式參數(shù)自適應(yīng)律為(4-3-6)將式(4-3-6)代入式（4-3-3）即得對象控制輸入從上式可以看出：實現(xiàn)U（P）根本沒有用到對象狀態(tài)或者濾波狀態(tài)使得為嚴格正實的條件為＜0及＞／由于是變化的，故該條件變?yōu)榧埃?及＞／。4.4系統(tǒng)仿真自適應(yīng)系統(tǒng)調(diào)速的性能仿真中主要考察自適應(yīng)系統(tǒng)的起動性能力。在仿真中電流仍電流環(huán)保留PI調(diào)節(jié)?？刂葡到y(tǒng)的參考模型同式（），經(jīng)計算被控對象為：狀態(tài)濾波器均取為。仿真結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖4-3自適應(yīng)仿真結(jié)構(gòu)圖圖4-4自適應(yīng)控制仿真輸出曲線該系統(tǒng)的參考輸入即系統(tǒng)的給定轉(zhuǎn)速為1500rpm，圖中yp為被控制對象的輸出即電動機實際轉(zhuǎn)速；ym為參考模型的輸出。由仿真結(jié)果表明：yp對ym具有良好的跟蹤性能且超調(diào)量和調(diào)節(jié)時間均滿足系統(tǒng)性能要求。圖4-5PID控制仿真輸出曲線通過對比分析，采用模型參考自適應(yīng)控制器的系統(tǒng)性能優(yōu)于傳統(tǒng)PID控制器的性能。表明該自適應(yīng)控制器的設(shè)計是成功的。第五章電動汽車信號采集電路設(shè)計之前我們已經(jīng)闡述了電動汽車電子差速系統(tǒng)的原理，汽車差動輪轉(zhuǎn)速的大小，取決于方向盤的轉(zhuǎn)向角和速度輪的轉(zhuǎn)速，所以我們要對這兩個信號進行采集。兩個信號采集的精度直接影響到系統(tǒng)性能的好壞，經(jīng)過多方面的比較，我最終選擇了利用單片機結(jié)合8253的計數(shù)器功能，對這兩個信號進行采集。5.1電動汽車速度信號采集電路設(shè)計在本系統(tǒng)的設(shè)計中，采用了通過光電碼盤和8253計數(shù)器來檢測角度的方法。測量轉(zhuǎn)速的方法有很多，如利用測速發(fā)電機測速等，比起利用這種方法，利用單片機具有設(shè)備簡單，測量精度高，適合連續(xù)采樣等優(yōu)點，所以在此我選擇了采用了通過光電碼盤和8253計數(shù)器來檢測速度的M/T法，對汽車的兩輪測速。5.1.1光電編碼盤工作原理光電編碼盤分為絕對式和增量式兩種。在本系統(tǒng)的設(shè)計中，我們采用了增量式，它是專門測量轉(zhuǎn)動體角位移的累計器。增量式光電編碼盤是在一個碼盤上只開出3條碼道，由內(nèi)向外分別為A、B、C，如圖5-1（a）所示。在A、B碼道的碼盤上，等距離地開有透光的縫隙，2條碼道上相鄰的縫隙相互錯開半個縫寬，其展開圖如圖5-1（b）所示。第3條碼道C只開出一個縫隙，用來表示碼盤的零位。在碼盤的兩側(cè)分別分別安裝電源和光敏元件，當(dāng)碼盤轉(zhuǎn)動時，電源經(jīng)過透光和不透光區(qū)域，相應(yīng)地，每條碼道將有一系列脈沖從光敏元件輸出。碼道上有多少縫隙，就會有多少個脈沖輸出。將這些脈沖整形后，輸出的脈沖信號如圖5-1(c)所示。圖5-1增量式光電編碼盤原理圖國產(chǎn)SZGH-01型增量式光電編碼盤采用封閉式結(jié)構(gòu)，內(nèi)裝發(fā)電二極管（電源）、光電接受器和編碼盤，通過聯(lián)軸節(jié)與被測軸連接，將角位移轉(zhuǎn)換成A、B兩路脈沖信號，供可逆計數(shù)器計數(shù)，同時還輸出一路零位脈沖信號作為零位標記。它每圈能輸出600個A相或B相脈沖和1個零位脈沖，A、B相脈沖信號的相位相差900。5.1.2編碼盤方向的判別編碼盤方向的辨別可以采用圖5-2所示。圖5-2編碼盤方向辨別示意圖A、B兩相脈沖分別輸入到D觸發(fā)器的D端和CP端，如圖5-2（a）所示，因此，D觸發(fā)器的CP端在A脈沖的上升沿觸發(fā)。由于A、B脈沖相位相差900，當(dāng)正轉(zhuǎn)時，B脈沖超前A脈沖900，觸發(fā)器總是在B脈沖處于高電平時觸發(fā)，如圖5-2（b）所示，這時Q＝1，表示正轉(zhuǎn)；當(dāng)反轉(zhuǎn)時，A脈沖超前B脈沖900，觸發(fā)器總是在B處于低電平時觸發(fā)，這時Q=0，表示反轉(zhuǎn)。單片機通過Q信號來區(qū)分轉(zhuǎn)動的方向，來處理數(shù)據(jù)是加，還是減。5.2M/T法測量車輪轉(zhuǎn)速設(shè)計5.2.1M/T測速原理M/T法測速方法是一種利用8253定時/計數(shù)器配合光電碼盤的輸出信號來測量速度的方法。其結(jié)構(gòu)圖如下所示。圖5-3M/T法數(shù)字測速硬件電路原理圖M/T法是在對光電編碼器輸出的測速脈沖數(shù)m1進行記數(shù)的同時，對由單片機提供的基準時鐘脈沖的個數(shù)m2也進行記數(shù)。如下圖所示。TcTcTdabcsm1m2GATE1GATE0測速脈沖發(fā)生器脈沖基準時鐘脈沖 圖5-4M/T法測速時序圖測速時間Td由測速脈沖來同步，即有硬件電路實現(xiàn)Td等于整m1個脈沖周期。設(shè)從圖上a點開始，計數(shù)器分別對m1和m2記數(shù)，到達b點時，預(yù)定的測速時間Tc到，微機發(fā)出停止指令，但因為Tc不一定恰好等于整數(shù)個編碼器輸出脈沖周期，所以計數(shù)器仍對時鐘脈沖記數(shù)，直到c點時，可以利用下一個轉(zhuǎn)速脈沖上升沿（即c點）觸發(fā)數(shù)字測速硬件電路使時間計數(shù)器停止記數(shù)。這樣，m2就代表了m1個測速脈沖周期的時間。設(shè)時間脈沖頻率為f0，光電編碼器每轉(zhuǎn)發(fā)出P個脈沖，則電動機轉(zhuǎn)速的計算公式為：（5-2-1）考慮到汽車車輪的工作環(huán)境很惡劣，在本系統(tǒng)的設(shè)計中，我們用磁電式轉(zhuǎn)速傳感器代替光電編碼盤產(chǎn)生方波脈沖，由于選用=2MHz，選取P=60，所以轉(zhuǎn)速計算式應(yīng)有：（5-2-2）5.2.2車輪轉(zhuǎn)速測量原理通過上述介紹，我們知道速度信號通過編碼盤產(chǎn)生后，經(jīng)D觸發(fā)器之后，經(jīng)8253計數(shù)器計數(shù)，最后到單片機進行數(shù)值處理，考慮到環(huán)境的影響，設(shè)計中采用，先經(jīng)施密特觸發(fā)器對信號濾波之后，再進入D觸發(fā)器，此部分設(shè)計，如圖5-5所示。圖5-5車輪速度測量原理圖其中4584芯片是為了消除環(huán)境對脈沖信號的干擾。如圖所示，我利用了兩片8253定時/計數(shù)器分別用于兩輪速度的采集，速度脈沖信號首先通過D觸發(fā)器，由Q端輸出，再通過8253計數(shù)，通過I/O口輸入至單片機中，進行數(shù)據(jù)處理，計算出兩輪速度的大小。由圖5-6可知兩片8253的口地址分別為4000H和2000H，根據(jù)本設(shè)計的要求，我們讓8253工作在方式2，用8253的計數(shù)器0和計數(shù)器1分別對測量脈沖和標準脈沖進行計數(shù)。采集之后的值分別存入30H-37H中。則此部分的程序流程圖如圖5-6所示。8253初始化8253初始化關(guān)計數(shù)器讀計數(shù)器值調(diào)數(shù)值處理程序兩速度值分別存入3738H和393AH單元返回回調(diào)數(shù)值處理程序兩速度值分別存入3738H和393AH單元返回回圖5-6速度采集子程序流程圖5.3電流互感器的設(shè)計5.3.1電流互感器的原理在供電用電的線路中電流電壓大大小小相差懸殊從幾安到幾萬安都有。為便于二次儀表測量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流，另外線路上的電壓都比較高如直接測量是非常危險的。電流互感器就起到變流和電氣隔離作用。電力系統(tǒng)中廣泛采用的是電磁式電流互感器(以下簡稱電流互感器)，它的工作原理和變壓器相似。電流互感器的原理接線，如下圖所示。電流互感器的特點是：(1)一次線圈串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，因此，一次線圈中的電流完全取決于被測電路的負荷電流，而與二次電流無關(guān)；(2)電流互感器二次線圈所接儀表和繼電器的電流線圈阻抗都很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運行。電流互感器一、二次額定電流之比，稱為電流互感器的額定互感比：kn=I1n/I2n因為一次線圈額定電流I1n己標準化，二次線圈額定電流I2n統(tǒng)一為5(1或0.5)安，所以電流互感器額定互感比亦已標準化。kn還可以近似地表示為互感器一、二次線圈的匝數(shù)比，即kn≈kN=N1/N2式中N1、N2為一、二線圈的匝數(shù)。圖5-7電流互感器原理圖微型電流互感器大致可分為兩類，測量用電流互感器和保護用電流互感器。測量用電流互感器:測量用電流互感器主要與測量儀表配合，在線路正常工作狀態(tài)下，用來測量電流、電壓、功率等。測量用微型電流互感器主要要求：1、絕緣可靠，2、足夠高的測量精度，3、當(dāng)被測線路發(fā)生故障出現(xiàn)的大電流時互感器應(yīng)在適當(dāng)?shù)牧砍虄?nèi)飽和（如500%的額定電流）以保護測量