电机旋变检测调理电路及旋变初始位置自检测自更新方法技术

本发明专利技术公开了一种电机旋变检测调理电路及旋变初始位置自检测自更新方法，方法包括：电机控制器根据模式选择切换信号进入旋变位置自检测自更新模式；电机控制器控制磁极进行对正，然后通过旋转变压器、解码芯片和外围电路读取此时编码器的绝对角度，并以此时读取的绝对角度作为电机的旋变初始角写入软件版本中；电机控制器通过旋转变压器、解码芯片和外围电路实时读取编码器的绝对角度，并根据软件版本中电机的旋变初始角实时计算电机的电角度及电角速度。本发明专利技术增设了旋变位置自检测自更新模式，在同一软件版本的前提下，有效减少了电机出厂测试中的旋变位置调整环节，且能够自动精确检测并更新旋变初始角。本发明专利技术可广泛应用于变频调速领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变频调速领域，尤其是一种电机旋变检测调理电路及旋变初始位置自检测自更新方法。
技术介绍
电机运行的当前位置对于电机系统的矢量控制至关重要。现有的方案通过电机位置传感器或者估算的方式来获得电机的当前位置，并配合采样（或估算）周期来计算电机转速。首先，现有估算方法的精度是无法与传感器计算精度相媲美的。其次，现有电机位置传感器的方式，其在软件中已标定好旋变初始角的位置，后续只能通过旋变位置的定位安装来保证精度。然而实际的旋变位置和软件的标定角度存在差别，此时，现有技术提供了两种解决方式：第一种是在电机出厂前对全部电机的旋变初始角都进行一次检验，需要依次根据电机的相应旋变角对软件进行一对一的修正，这样每一个电机的软件都不一样，导致每台电机控制的软件版本相同是不可能的，所以客户是不允许这种情况的；另一种方式是对第一种的补充，通过提高安装的精度来保证旋变初始角精度，但实际上对于电机的精密控制来说，这种方式存在不可避免的偏差，很难保证精确判断出电机的位置，高效输出力矩。因此，现在普遍的电机厂商采用出厂测试中调整旋变位置来满足输出指标的方式，这种方式既增加了电机的出厂测试时间，又降低了电机的控制精度、系统效率和峰值扭矩输出性能。此外，业内还出现了一种通过旋转变压器、旋转变压器解码芯片和主控芯片的配合来检测电机的旋变位置方式，此方式中旋转变压器解码芯片为旋转变压器提供激励信号，并将旋转变压器输出的位置信号转换为数字量送往主控芯片，转换为数字位置信号。然而，此种方式默认旋转变压器与旋转变压器解码芯片的电压幅值以及相位是相同的，并未考虑到因干扰、噪声等因素导致二者电压幅值以及相位出现不一致的情况，降低了电机旋变位置检测的精度，严重时甚至会因旋转变压器输出的电压过大而导致旋转变压器解码芯片损坏。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于：提供一种精度高和安全的，电机旋变检测调理电路。本专利技术的另一目的在于：提供一种在同一软件版本的前提下，能有效减少电机出厂测试中的旋变位置调整环节，且能够精确判断出旋变初始角的，旋变初始位置自检测自更新方法。本专利技术所采取的技术方案是：电机旋变检测调理电路，包括解码芯片第一输入端、解码芯片第二输入端、旋转变压器第一输出端、旋转变压器第二输出端、电压调理电路、第一相位调理电路以及第二相位调理电路和15V外部电源，所述15V外部电源通过电压调理电路接数字地，所述电压调理电路的输入端还分别与旋转变压器第一输出端和旋转变压器第二输出端连接，所述电压调理电路的输出端还分别与第一相位调理电路的输入端以及第二相位调理电路的输入端连接，所述第一相位调理电路的输出端分别与解码芯片第一输入端以及数字地连接，所述第二相位调理电路的输出端分别与解码芯片第二输入端以及数字地连接。进一步，所述电压调理电路包括第一电阻、第二电阻、第二电容、第五电阻和第六电阻，所述15V外部电源依次通过第一电阻、第二电阻、第二电容、第五电阻和第六电阻进而与数字地连接，所述第二电阻还与第一相位调理电路连接，所述第五电阻还与第二相位调理电路连接。进一步，所述第一相位电路包括第三电阻和第一电容，所述第二相位电路包括第四电阻和第三电容，所述第三电阻的一端和第一电容的一端均与第二电阻连接，所述第三电阻的另一端与解码芯片第一输入端连接，所述第四电阻的一端和第三电容的一端均与第五电阻连接，所述第四电阻的另一端与解码芯片第二输入端连接，所述第一电容的另一端以及第二电容的另一端均接数字地。进一步，所述解码芯片采用AU6802解码芯片。进一步，所述旋转变压器第一输出端与旋转变压器第二输出端之间的电压为1-7V，所述解码芯片第一输入端与解码芯片第二输入端之间的电压为0-5V。进一步，所述第一电阻的阻值为51KΩ，所述第二电阻的阻值为68 KΩ，所述第三电阻的阻值为30KΩ，所述第四电阻的阻值为30 KΩ，所述第五电阻的阻值为68 KΩ，所述第六电阻的阻值为20KΩ，所述第一电容和第三电容的电容值均为1nF，所述第二电容的电容值为100nF。本专利技术所采取的另一技术方案是：旋变初始位置自检测自更新方法，包括以下步骤：S1、电机控制器根据模式选择切换信号进入旋变位置自检测自更新模式；S2、电机控制器控制磁极进行对正，然后通过旋转变压器、解码芯片和外围电路读取此时编码器的绝对角度，并以此时读取的绝对角度作为电机的旋变初始角写入软件版本中；S3、电机控制器通过旋转变压器、解码芯片和外围电路实时读取编码器的绝对角度，并根据软件版本中电机的旋变初始角实时计算电机的电角度及电角速度。进一步，所述步骤S1具体为：电机控制器根据CAN通信发送的模式选择切换信号进入旋变位置自检测自更新模式，所述模式选择切换信号包括但不限于转速模式选择信号、转矩模式选择信号以及旋变初始角自检测自更新模式选择信号。进一步，所述步骤S2包括：S21、电机控制器控制电机磁极进行对正，使电机转子的位置角度变为0；S22、电机控制器通过旋转变压器、解码芯片和外围电路读取磁极对正时编码器的绝对角度，并以此时读取的绝对角度作为电机的旋变初始角；S23、将电机的旋变初始角写入到装载有软件版本的ROM中进行固化。进一步，所述步骤S3包括：S31、电机控制器通过旋转变压器、解码芯片和外围电路实时读取电机当前位置编码器的绝对角度；S32、根据电机当前位置编码器的绝对角度和软件版本中电机的旋变初始角实时计算电机的当前电角度及当前电角速度，所述电机的当前电角度=（电机当前旋变的角度-软件版本中电机的旋变初始角）÷旋变极对数×电机极对数，所述电机的当前电角速度=（电机的当前电角度-电机上一检测周期的电角度）÷检测周期。本专利技术的电路的有益效果是：包括解码芯片第一输入端、解码芯片第二输入端、旋转变压器第一输出端、旋转变压器第二输出端、电压调理电路、第一相位调理电路以及第二相位调理电路和15V外部电源，增设了电压调理电路、第一相位调理电路以及第二相位调理电路，能通过电压调理电路的电压幅值调理以及相位调理电路的电压相位调理，使得旋转变压器输出的信号最终满足解码芯片的幅值和相位要求，提高了电机旋变位置检测的精度，减少了因旋转变压器输出的电压过大而导致旋转变压器解码芯片损坏的情况发生，更加安全。本专利技术的方法的有益效果是：增设了旋变位置自检测自更新模式，通过旋转变压器、解码芯片和外围电路读取此时编码器的绝对角度，并以此时读取的绝对角度作为电机的旋变初始角写入软件版本中，改变了现有技术在软件中已标定好旋变初始角的位置的方式，使得旋变位置初始角是可变的，在电机出厂测试时只需通过旋转变压器、解码芯片和外围电路实时读取旋变位置初始角并将其写入软件版本即可获得对应电机的准确旋变初始位置，从而在同一软件版本的前提下，有效减少了电机出厂测试中的旋变位置调整环节，且旋变位置自检测自更新模式能够针对不同旋变位置偏差自动精确检测并更新旋变初始角。附图说明图1为本专利技术电机旋变检测调理电路的电路原理图；图2为旋变初始位置自检测自更新方法的整体流程图；图3为本专利技术实施例一旋变自检测自更新模式的流程图。附图标记：1、电压调理电路；2、第一相位调理电路；3、第二相位调理电路；S1（S3）、解码芯片第一输入端；S2（S4）、解码芯片第二输入端；S本文档来自技高网...

【技术保护点】
电机旋变检测调理电路，其特征在于：包括解码芯片第一输入端、解码芯片第二输入端、旋转变压器第一输出端、旋转变压器第二输出端、电压调理电路、第一相位调理电路以及第二相位调理电路和15V外部电源，所述15V外部电源通过电压调理电路接数字地，所述电压调理电路的输入端还分别与旋转变压器第一输出端和旋转变压器第二输出端连接，所述电压调理电路的输出端还分别与第一相位调理电路的输入端以及第二相位调理电路的输入端连接，所述第一相位调理电路的输出端分别与解码芯片第一输入端以及数字地连接，所述第二相位调理电路的输出端分别与解码芯片第二输入端以及数字地连接。

【技术特征摘要】
1.电机旋变检测调理电路，其特征在于：包括解码芯片第一输入端、解码芯片第二输入端、旋转变压器第一输出端、旋转变压器第二输出端、电压调理电路、第一相位调理电路以及第二相位调理电路和15V外部电源，所述15V外部电源通过电压调理电路接数字地，所述电压调理电路的输入端还分别与旋转变压器第一输出端和旋转变压器第二输出端连接，所述电压调理电路的输出端还分别与第一相位调理电路的输入端以及第二相位调理电路的输入端连接，所述第一相位调理电路的输出端分别与解码芯片第一输入端以及数字地连接，所述第二相位调理电路的输出端分别与解码芯片第二输入端以及数字地连接。2.根据权利要求1所述的电机旋变检测调理电路，其特征在于：所述电压调理电路包括第一电阻、第二电阻、第二电容、第五电阻和第六电阻，所述15V外部电源依次通过第一电阻、第二电阻、第二电容、第五电阻和第六电阻进而与数字地连接，所述第二电阻还与第一相位调理电路连接，所述第五电阻还与第二相位调理电路连接。3.根据权利要求2所述的电机旋变检测调理电路，其特征在于：所述第一相位电路包括第三电阻和第一电容，所述第二相位电路包括第四电阻和第三电容，所述第三电阻的一端和第一电容的一端均与第二电阻连接，所述第三电阻的另一端与解码芯片第一输入端连接，所述第四电阻的一端和第三电容的一端均与第五电阻连接，所述第四电阻的另一端与解码芯片第二输入端连接，所述第一电容的另一端以及第二电容的另一端均接数字地。4.根据权利要求1、2或3所述的电机旋变检测调理电路，其特征在于：所述解码芯片采用AU6802解码芯片。5.根据权利要求1、2或3所述的电机旋变检测调理电路，其特征在于：所述旋转变压器第一输出端与旋转变压器第二输出端之间的电压为1-7V，所述解码芯片第一输入端与解码芯片第二输入端之间的电压为0-5V。6.根据权利要求3所述的电机旋变检测调理电路，其特征在于：所述第一电阻的阻值为51KΩ，所述第二电阻的阻值为68 KΩ，所述第三电阻的阻值为30KΩ，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王光宇，何涛，夏珩，
申请(专利权)人：广州橙行智动汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44