采用光电对管的同步电机调速系统转子位置检测方法技术方案

采用光电对管的同步电机调速系统转子位置检测方法，涉及正弦波电流驱动的同步电机调速系统转子位置的检测技术领域。本发明专利技术在与转子同心的圆周上依次等相距布置至少两个光电对管，在与转子同心的转轴上固定齿槽等宽的测速盘，转子转动时测速盘的齿槽依次遮挡光电对管，使光电对管输出高电平；以在一个电周期内任意一个光电对管的输出信号发生跳变的6个位置为标准位置；则转子的当前位置θ为：θ=θlast+ωtstep+θcf 本发明专利技术与采用光电编码器或旋转变压器的位置检测方法相比，具有成本低的优点。与采用光电对管的基于硬件锁相环（PLL）电路的转子位置检测方法相比，具有以下优点：抗干扰能力强，可靠性高，可准确检测高频输入信号；转子角度细分的精度很高；驱动控制电路简单、成本低。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，涉及正弦波电流驱动的同步电机调速系统转子位置的检测
。本专利技术在与转子同心的圆周上依次等相距布置至少两个光电对管，在与转子同心的转轴上固定齿槽等宽的测速盘，转子转动时测速盘的齿槽依次遮挡光电对管，使光电对管输出高电平；以在一个电周期内任意一个光电对管的输出信号发生跳变的6个位置为标准位置；则转子的当前位置 θ 为： θ = θ last + ω tstep+ θ cf 本专利技术与采用光电编码器或旋转变压器的位置检测方法相比，具有成本低的优点。与采用光电对管的基于硬件锁相环（PLL）电路的转子位置检测方法相比，具有以下优点：抗干扰能力强，可靠性高，可准确检测高频输入信号；转子角度细分的精度很高；驱动控制电路简单、成本低。【专利说明】
本专利技术涉及正弦波电流驱动的同步电机调速系统转子位置的检测
。
技术介绍
同步电机分为电励磁同步电机、永磁同步电机和混合励磁同步电机，特别是稀土永磁同步电机具有损耗少、效率高、节电效果明显的优点，得到广泛应用。随着电子技术、控制理论和稀土永磁材料的快速发展，正弦波电流驱动的同步电机以其独有的精密驱动的特点，在伺服、驱动等领域的应用范围不断扩大，电机驱动系统的成本也得到了相关领域学者的关注，特别是在工业、民用等场合，低成本显得尤为重要。 现有的正弦波同步电机驱动系统中，转子位置检测通常采用光电编码器或旋转变压器，其成本较高，限制了该类型电机在一些对价格比较敏感的场合的进一步推广应用。
技术实现思路
为了降低正弦波同步电机调速系统的成本，本专利技术提出了一种。 本专利技术在与转子同心的圆周上依次等相距布置至少两个光电对管，在与转子同心的转轴上固定齿槽等宽的测速盘，转子转动时测速盘的齿槽依次遮挡光电对管，使光电对管输出高电平；以在一个电周期内任意一个光电对管的输出信号发生跳变的6个位置为标准位置； 则转子的当前位置β为:β = β last+Utstep+e cf 其中，elast为上一时刻的转子位置； ω为当前的转子转速； tstep为时间间隔； 为修正角。 本专利技术与采用光电编码器或旋转变压器的位置检测方法相比，具有成本低的优点。与采用光电对管的基于硬件锁相环(PLL)电路的转子位置检测方法相比，具有以下优点:一、抗干扰能力强，可靠性高，可准确检测高频输入信号；二、转子角度细分的精度很高；三、驱动控制电路简单、成本低。 【专利附图】【附图说明】 图1是转子位置检测子程序的流程图。 图2是转子位置检测装置的结构示意图。 【具体实施方式】 以采用电流滞环控制策略的转子对极正弦波同步电机调速系统为例，该系统使用TI公司的TMS320F2812作为控制芯片，其位置检测部分的大致结构为: 如图2所示，在与转子4同心的圆周上依次相距15°地布置三个光电对管1，在与转子4同心且固定在转轴3上固定齿数为8的齿槽等宽测速盘2。在转子转动时，测速盘2上的各齿槽依次遮挡光电对管1。 当测速盘2的齿挡住某一个光电对管光路时，该光电对管输出高电平，否则输出低电平。因为光电对管的输出信号发生跳变时，转子位置是唯一确定的，故定义在一个电周期(360° /8=45° )内任意一个光电对管的输出信号发生跳变的6个位置为标准位置。 控制器首先根据标准位置处广电对管输出的位置信号计算转子位置〃，实现转子位置的精确定位。 转子的当前位置β为:β= β last+utst印+Θ cf 其中，β last为上一时刻的转子位置；ω为当前的转子转速； tstep为控制时间间隔； 为修正角。 检测时，首先根据标准位置处捕获的位置信号计算当前的转子转速，并赋值给当前的转子转速ω，然后根据上一时刻的转子位置当前的转子转速ω、控制时间间隔 和修正角计算当前的转子位置β。 其工作流程如图1所示。【权利要求】1.，在与转子同心的圆周上依次等相距布置至少两个光电对管，在与转子同心的转轴上固定齿槽等宽的测速盘，转子转动时测速盘的齿槽依次遮挡光电对管，使光电对管输出高电平；以在一个电周期内任意一个光电对管的输出信号发生跳变的6个位置为标准位置； 则转子的当前位置β为:β = θ last+Uts_+e cf 其中，elast为上一时刻的转子位置； ω为当前的转子转速； tstep为时间间隔；为修正角。【文档编号】H02P6/16GK104283469SQ201410620587【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年11月7日 优先权日:2014年11月7日 【专利技术者】范小斌, 花为, 赵桂书 申请人:海安县申菱电器制造有限公司, 东南大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
采用光电对管的同步电机调速系统转子位置检测方法，在与转子同心的圆周上依次等相距布置至少两个光电对管，在与转子同心的转轴上固定齿槽等宽的测速盘，转子转动时测速盘的齿槽依次遮挡光电对管，使光电对管输出高电平；以在一个电周期内任意一个光电对管的输出信号发生跳变的6个位置为标准位置；则转子的当前位置θ为：θ=θlast+ωtstep+θcf  其中，θlast为上一时刻的转子位置；ω为当前的转子转速；tstep为时间间隔；θcf为修正角。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范小斌，花为，赵桂书，
申请(专利权)人：海安县申菱电器制造有限公司，东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32