一種同步電機調速系統(tǒng)轉子位置檢測裝置與檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及同步電機調速系統(tǒng)轉子位置軟件檢測方法，具體公開一種采用光電對管正弦波同步電機調速系統(tǒng)轉子位置檢測裝置與檢測方法。
【背景技術】
[0002]同步電機分為電勵磁同步電機、永磁同步電機和混合勵磁同步電機，隨著電子技術、控制理論和稀土永磁材料的快速發(fā)展，正弦波電流驅動的同步電機以其獨有的精密驅動的特點，在伺服、驅動等領域的應用范圍不斷擴大，正弦波同步電機驅動系統(tǒng)的成本也得到了相關領域學者的關注，特別是在工業(yè)、民用等場合，低成本顯得尤為重要?，F(xiàn)有的正弦波同步電機驅動系統(tǒng)中，轉子位置檢測通常采用光電編碼器或旋轉變壓器，其成本較高，限制了該類型電機在一些對價格比較敏感的場合的進一步推廣應用。正弦波同步電機轉子位置檢測采用光電編碼器的檢測方法是根據(jù)光電編碼器通過將正弦波同步電機轉子位置變化量進行光電轉換輸出的脈沖計算正弦波同步電機的轉速、轉動方向和轉子位置，正弦波同步電機轉子位置檢測采用光電編碼器的檢測方法的缺點是光電編碼器的抗干擾能力較弱、成本較高；正弦波同步電機轉子位置檢測采用旋轉變壓器的檢測方法是根據(jù)旋轉變壓器輸出的與正弦波同步電機轉子位置成正弦、余弦函數(shù)關系，或保持某一比例關系，或在一定轉角范圍內成線性關系的電壓計算正弦波同步電機的轉速、轉動方向和轉子位置，正弦波同步電機轉子位置檢測采用旋轉變壓器的檢測方法的缺點是旋轉變壓器的驅動控制電路較復雜、成本較高。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供了一種同步電機調速系統(tǒng)轉子位置檢測裝置與檢測方法，目的在于降低轉子位置檢測的成本，從而降低正弦波同步電機調速系統(tǒng)的成本。
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了如下的技術方案:
[0005]一種同步電機調速系統(tǒng)轉子位置檢測裝置，包括光電對管⑴、轉子⑵、測速盤⑶與轉軸⑷，所述光電對管⑴固定于轉子⑵同心的圓周上，所述轉軸⑷固定于轉子⑵的軸心內；所述測速盤⑶套裝于轉軸⑷上。
[0006]進一步地，所述光電對管⑴的數(shù)量為3-9個。
[0007]進一步地，所述光電對管⑴的數(shù)量為3個。
[0008]進一步地，所述光電對管⑴的數(shù)量為6個。
[0009]進一步地，所述三個光電對管⑴固定于轉子同心的圓周上并依次安裝相距15。-60。。
[0010]進一步地，所述三個光電對管⑴固定于轉子同心的圓周上并依次安裝相距15°。
[0011]進一步地，所述三個光電對管⑴固定于轉子同心的圓周上并依次安裝相距30°。
[0012]進一步地，所述轉軸⑷上的齒數(shù)為8-16。
[0013]進一步地，所述轉軸⑷上的齒數(shù)為8。
[0014]進一步地，所述測速盤⑶與轉軸⑷上的齒間距相等。
[0015]一種同步電機調速系統(tǒng)轉子位置的檢測方法，包括如下步驟:
[0016]步驟一、根據(jù)正弦波同步電機的光電對管⑴的輸出信號計算當前轉子⑵轉速；
[0017]步驟二、通過當前轉子⑵轉速和上一時刻的轉子⑵位置計算當前的轉子⑵位置；
[0018]步驟三、采用具體的控制策略對正弦波同步電機進行控制。
[0019]步驟四、啟動轉子位置檢測子程序；
[0020]步驟五、根據(jù)在標準位置處捕獲的位置信號計算當前的轉子轉速，并賦值給當前的轉子轉速ω ;
[0021]步驟六、根據(jù)上一時刻的轉子位置Θ last、當前的轉子轉速ω、控制時間間隔tstep和修正角Θ cf計算當前的轉子位置Θ: Θ = Θ last+ω tstep+ Θ cf ；
[0022]步驟七、本次轉子位置檢測結束后，退出該子程序。
[0023]本發(fā)明一種同步電機調速系統(tǒng)轉子位置檢測裝置與檢測方法，構思巧妙合理，與采用光電編碼器或旋轉變壓器的位置檢測方法相比:成本低；通過控制器程序控制，實現(xiàn)轉子位置的精確檢測。
【附圖說明】
[0024]附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0025]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
[0026]圖2是本發(fā)明的軟件流程圖。
【具體實施方式】
[0027]以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0028]實施例一
[0029]一種同步電機調速系統(tǒng)轉子位置檢測裝置，包括光電對管、轉子、測速盤與轉軸，所述光電對管固定于轉子同心的圓周上，所述轉軸固定于轉子的軸心內；所述測速盤套裝于轉軸上；所述光電對管的數(shù)量為3個；所述三個光電對管固定于轉子同心的圓周上并依次安裝相距15° ;所述轉軸上的齒數(shù)為8 ;所述測速盤與轉軸上的齒間距相等。
[0030]當測速盤的齒擋住某一個光電對管光路時，該光電對管輸出高電平，否則輸出低電平；由于光電對管的輸出信號發(fā)生跳變時，轉子位置是唯一確定的，故定義在一個電周期(360° /8 = 45° )內任意一個光電對管⑴的輸出信號發(fā)生跳變的六個位置為標準位置。
[0031]實施例二
[0032]一種同步電機調速系統(tǒng)轉子位置檢測裝置，包括光電對管、轉子、測速盤與轉軸，所述光電對管固定于轉子同心的圓周上，所述轉軸固定于轉子的軸心內；所述測速盤套裝于轉軸上；所述光電對管的數(shù)量為3個；所述三個光電對管固定于轉子同心的圓周上并依次安裝相距25° ;所述轉軸上的齒數(shù)為12 ;所述測速盤與轉軸上的齒間距相等。
[0033]當測速盤的齒擋住某一個光電對管光路時，該光電對管輸出高電平，否則輸出低電平；由于光電對管的輸出信號發(fā)生跳變時，轉子位置是唯一確定的，故定義在一個電周期(360° /8 = 45° )內任意一個光電對管⑴的輸出信號發(fā)生跳變的六個位置為標準位置。
[0034]實施例三
[0035]一種同步電機調速系統(tǒng)轉子位置檢測裝置，包括光電對管、轉子、測速盤與轉軸，所述光電對管固定于轉子同心的圓周上，所述轉軸固定于轉子的軸心內；所述測速盤套裝于轉軸上；所述光電對管的數(shù)量為3個；所述三個光電對管固定于轉子同心的圓周上并依次安裝相距45° ;所述轉軸上的齒數(shù)為16 ;所述測速盤與轉軸上的齒間距相等。
[0036]當測速盤的齒擋住某一個光電對管光路時，該光電對管輸出高電平，否則輸出低電平；由于光電對管的輸出信號發(fā)生跳變時，轉子位置是唯一確定的，故定義在一個電周期(360° /8 = 45° )內任意一個光電對管⑴的輸出信號發(fā)生跳變的六個位置為標