The invention discloses a rotor position detection device for a DC brushless motor or an AC permanent magnet synchronous motor, including a rotor angle position dual redundancy detection device set outside a DC brushless motor or an AC permanent magnet synchronous motor, a rotating transformer signal conditioning circuit unit connected with a rotor angle position dual redundancy detection device and a rotating transformer signal conditioning circuit unit. A magnetic rotary encoder level signal conditioning unit and a digital signal processor connected with a rotary transformer signal conditioning circuit unit and a magnetic rotary encoder level signal conditioning unit comprise a rotary transformer assembly and a magnetic rotary encoder assembly. Compared with the prior art, the invention can simultaneously meet the detection requirements of the rotor position of the brushless DC motor and the permanent magnet synchronous motor, and has the commutation level signal of the brushless DC motor, the high precision angular position resolution and the zero position readjustment ability. In the case of sensor failure, the system can still obtain the correct rotor angle and improve the reliability of the system.
【技术实现步骤摘要】
一种直流无刷电机或交流永磁同步电机转子位置检测装置
本专利技术涉及伺服电机转子位置检测装置领域,特别是一种直流无刷电机或交流永磁同步电机转子位置检测装置。
技术介绍
在电动执行机构领域,直流无刷电机和交流永磁同步电机已得到越来越广泛的应用。这两类伺服电机的控制系统,采用电子换相装置对绕组电流进行换相,因此必须获得转子相对于定子绕组的相对位置,通常通过角度传感器来检测。三相六状态模式下的直流无刷电机通过内置于电机定子端面上均匀分布的三个霍尔元件来感知转子所处位置,在一个电周期内提供6种电平组合,对应不同的换相信号来控制三相绕组的导通与关断,实现最大转速和转矩输出。交流永磁同步电机采用SVPWM控制技术使得三相绕组中的电流呈正弦波形状来获得更加平稳的工作特性。SVPWM的产生需要控制器实时精确获取转子磁场与定子电枢磁场的相对位置关系,通常利用旋转变压器进行测量。中国专利公开号为CN102916635A的专利《无刷直流电机位置检测系统》提出一种利用霍尔元件和微处理器的构成无刷直流电机转子位置检测系统。该系统能够提供电机换相电平信号,但无法输出准确的角位置信息;中国专利公开号为CN202872710U的专利《一种交流无刷同步电机转子位置检测装置》利用磁盘和霍尔元件对电机转角进行细分,分辨率达到7.5°,但当转子磁极对数增多时该装置将无法使用。而且以上两种专利技术没有进行冗余设计,如果传感器发生故障,系统将无法正常运行。从公开的文献看来,还没有一种具有冗余结构的测量装置能同时满足直流无刷电机或永磁同步电机转子位置的检测需求。综述,目前存在的技术问题具体包括:a)没有 ...
【技术保护点】
1.一种直流无刷电机或交流永磁同步电机转子位置检测装置,其特征在于,包括设置在直流无刷电机或交流永磁同步电机外部的转子角位置双余度检测装置以及与转子角位置双余度检测装置连接的旋转变压器信号调理电路单元和磁旋编码器电平信号调理单元,以及与旋转变压器信号调理电路单元和磁旋编码器电平信号调理单元连接的数字信号处理器,所述转子位置双余度检测装置由旋转变压器组件和磁旋编码器组件构成,旋转变压器组件和磁旋编码器组件的输出分别接至旋转变压器信号调理电路单元和磁旋编码器电平信号调理单元,所述旋转变压器信号调理电路单元和磁旋编码器电平信号调理单元的数字量角度输出分别通过SPI接口和SSI接口连接至数字信号处理器,同时直流无刷电机或交流永磁同步电机的换相电平信号UVW也连接至数字信号处理器,所述数字信号处理器的输出端与直流无刷电机或交流永磁同步电机的电机驱动单元的输入端相连,电机驱动单元的输出端通过三相桥式功率单元连接直流无刷电机或交流永磁同步电机的U、V、W相。
【技术特征摘要】
1.一种直流无刷电机或交流永磁同步电机转子位置检测装置,其特征在于,包括设置在直流无刷电机或交流永磁同步电机外部的转子角位置双余度检测装置以及与转子角位置双余度检测装置连接的旋转变压器信号调理电路单元和磁旋编码器电平信号调理单元,以及与旋转变压器信号调理电路单元和磁旋编码器电平信号调理单元连接的数字信号处理器,所述转子位置双余度检测装置由旋转变压器组件和磁旋编码器组件构成,旋转变压器组件和磁旋编码器组件的输出分别接至旋转变压器信号调理电路单元和磁旋编码器电平信号调理单元,所述旋转变压器信号调理电路单元和磁旋编码器电平信号调理单元的数字量角度输出分别通过SPI接口和SSI接口连接至数字信号处理器,同时直流无刷电机或交流永磁同步电机的换相电平信号UVW也连接至数字信号处理器,所述数字信号处理器的输出端与直流无刷电机或交流永磁同步电机的电机驱动单元的输入端相连,电机驱动单元的输出端通过三相桥式功率单元连接直流无刷电机或交流永磁同步电机的U、V、W相。2.根据权利要求1所述的直流无刷电机或交流永磁同步电机转子位置检测装置,其特征在于:所述转子角位置双余度检测装置包括直流无刷电机或交流永磁同步电机、盖罩、电机轴、磁编码器信号调理电路板、磁编码器芯片、圆柱形磁铁、橡胶垫、联轴套、旋转变压器转子、旋转变压器定子、旋转变压器定子卡环,联轴套与直流无刷电机或交流永磁同步电机的电机轴尾部固定连接,旋转变压器转子固定套设在联轴套外部,圆柱形磁铁固...
【专利技术属性】
技术研发人员:李朋,周军,高智刚,张佼龙,
申请(专利权)人:西北工业大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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