一种磁性编码器及永磁电机制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种磁性编码器，包括：读取位置端口、写入位置端口以及寄存器；读取位置端口、写入位置端口分别与编程控制器相连，寄存器与写入位置端口相连；读取位置端口向编程控制器在读取磁性编码器当前指示值时提供端口；写入位置端口用于向编程控制器将根据磁性编码器当前指示值计算得到偏差值写入寄存器时提供端口，然后将其偏差值存储到寄存器中。使得磁性编码器Z信号与转子磁极位置保持固定的关系，避免了传统通过电机磁极学习获取磁极位置，提高了磁极位置计算的准确性，保证电机正常运转，一定程度上延长了电机的寿命，节省了客户的使用成本。此外，本申请还公开了一种包括上述磁性编码器的永磁电机，所述电机具有相应的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种磁性编码器及永磁电机
本专利技术涉及电机制造领域，特别是涉及一种磁性编码器及永磁电机。
技术介绍
随着电力的迅速发展，电机(电动机)制造行业呈现勃勃生机。电动机是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈(也就是定子绕组)产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩。电力系统中的电动机为同步电机或者是异步电机(电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速)。永磁式同步电机具有结构简单、体积小、重量轻、损耗小、效率高、动态特性好的特点。和直流电机相比，它没有直流电机的换向器和电刷等需要更多维护给应用带来不便的缺点；相对异步电动机而言,结构比较简单，定子电流和定子电阻损耗减小，且转子参数可测、控制性能好；与普通同步电动机相比，它省去了励磁装置，简化了结构，提高了效率。永磁同步电机矢量控制系统能够实现高精度、高动态性能、大范围的调速或定位控制，因此永磁同步电机的应用越来越广。同步电机的控制需要编码器测量电机的速度和位置，来实现电机运转控制。编码器是将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备，通常编码器把角位移或直线位移转换成电信号。而磁性编码器具有体积小、低成本、超强环境适应力(抗灰尘、抗震动)在同步电机中应用较为广泛。由于磁性编码器安装后，无法保证Z信号与转子磁极的关系，为了通过编码器的发出的信号得到当前电机转子的运行位置，电机需要进行磁极学习或电机出厂时，进行编码器调零。电机进行磁极学习时要求电机有转动空间，且与负载脱开，现场操作时，由于这些要求有时无法达到，就会导致自学习结果得到的角位置有偏差甚至错误，从而导致电机工作电流变大，从而引起电机老化加速、电机输出转矩下降，故而引起安全隐患，增加售后服务工作量和服务难度。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种磁性编码器及永磁电机，以解决由于磁极学习环境的不准确，造成现有磁性编码器通过磁极学习确定不准确甚至是错误的磁极位置的问题。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种磁性编码器，包括：读取位置端口、写入位置端口以及寄存器；其中，所述读取位置端口与编程控制器相连，用于向所述编程控制器在磁场定向后，读取磁性编码器当前指示值时提供端口；所述写入位置端口与所述编程控制器相连，用于向所述编程控制器将根据所述磁性编码器当前指示值计算得到偏差值写入所述寄存器时提供端口，所述偏差值为磁性编码器Z信号与电机反电势的角度差值；所述寄存器与所述写入位置端口相连，用于保存所述编程控制器写入的偏差值。可选地，所述读取位置端口与所述写入位置端口为同一个端口。可选地，当磁性编码器为SSI型编码器时，所述读取位置端口为：CS、CLK、DAT的组合或PWM；所述写入位置端口为：CS、CLK、PROG。可选地，当所述磁性编码器为SPI型编码器时，所述读取位置端口为：CS、MCLK、MISO；所述写入位置端口为：CS、MCLK、MOSI。可选地，所述寄存器为一次性编程寄存器。可选地，还包括：电源变化器，用于将供电电压输出为所述磁性编码器的工作电压。可选地，还包括：输出信号端口，用于输出所述磁性编码器的位置信息。可选地，所述输出信号端口的输出信号类型为以下任意一项：SSI、ABZ、或ABPWM。可选地，所述输出信号端口的输出电平类型为以下任意一项：TTL输出、差分5V输出、或单端24V输出；其中，所述TTL输出为5V或3V的TTL输出。本专利技术实施例还公开了一种永磁电机，包括前述的磁性编码器。本专利技术实施例所提供的磁性编码器，包括：读取位置端口、写入位置端口以及寄存器；读取位置端口、写入位置端口分别与编程控制器相连，寄存器与写入位置端口相连；读取位置端口向编程控制器在读取磁性编码器当前指示值时提供端口；写入位置端口用于向编程控制器将根据磁性编码器当前指示值计算得到偏差值写入寄存器时提供端口，然后将其偏差值存储到寄存器中。本申请技术方案使得磁性编码器Z信号与转子磁极位置保持固定的关系，通过实时获取磁性编码器Z信号与电机反电势的角度值，从而得到电机的磁极位置。避免了传统通过电机磁极学习获取磁极位置，提高了磁极位置定位的准确性，从而保证电机正常运转，避免了由于电机异常工作而造成的安全隐患；一定程度上延长了电机的寿命，节省了客户的使用成本。此外，本申请还公开了一种包括上述磁性编码器的永磁电机，所述电机具有相应的优点。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例所提供的磁性编码器的一种具体实施方式的结构框图；图2为本专利技术实施例所提供的磁性编码器的工作原理示意图；图3为本专利技术实施例所提供的磁性编码器的另一种具体实施方式的结构框图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。本专利技术实施例所提供的磁性编码器的一种具体实施方式的结构框图如图1所示，本专利技术实施例可包括以下内容：磁性编码器可包括读取位置端口1、写入位置端口2以及寄存器3。磁性编码器的工作原理请参见图2，读取位置端口1、写入位置端口2分别与编程控制器相连，用于向编程控制器在磁场定向后，读取磁性编码器当前指示值时以及编程控制器将根据磁性编码器当前指示值计算得到偏差值写入寄存器时提供端口，偏差值为磁性编码器Z信号与电机反电势的角度值。寄存器3与写入位置端口2相连，用于保存编程控制器写入的偏差值。编码器磁铁安装后，其N极相对于电机转子位置已经固定，使用中需要电机编码器输出的Z信号与电机反电势之间存在固定的相位关系。为了使编码器的输出信号与电机转轴协同，需要获取零点的相对位置，作为工作起点；在将编码器装配到电机上时，需要先将电机转子的零点位置与编码器的零点位置对准，控制器在对电机进行控制时，能通过编码器发出的信号知道当前电机转子的运行位置。读取位置端口1与写入位置端口2用来与外部编程控制器进行相连，磁性编码器通过读取位置端口1向外部编程控制器发送去获取零点信息的指令，本专利技术实施例中所述的零点信息即为当磁极固定时(转子定向)，磁性编码器当前指示值，编程控制器获取当前指示值后经过换算，得到一个偏差值，偏差值为磁性编码器Z信号与电机反电势的角度差值。换算过程根据定向磁场的方向、电机对数、Z信号以及电机反电势来计算。可通过给磁极通入固定电角度的电流，磁极锁定在相应的位置，编程控制器读取此时编码器的位置，根据此位置可以计算出零点位置。编程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性编码器，其特征在于，包括：读取位置端口、写入位置端口以及寄存器；其中，所述读取位置端口与编程控制器相连，用于向所述编程控制器在磁场定向后，读取磁性编码器当前指示值时提供端口；所述写入位置端口与所述编程控制器相连，用于向所述编程控制器将根据所述磁性编码器当前指示值计算得到偏差值写入所述寄存器时提供端口，所述偏差值为磁性编码器Z信号与电机反电势的角度差值；所述寄存器与所述写入位置端口相连，用于保存所述编程控制器写入的偏差值。

【技术特征摘要】
1.一种磁性编码器，其特征在于，包括：读取位置端口、写入位置端口以及寄存器；其中，所述读取位置端口与编程控制器相连，用于向所述编程控制器在磁场定向后，读取磁性编码器当前指示值时提供端口；所述写入位置端口与所述编程控制器相连，用于向所述编程控制器将根据所述磁性编码器当前指示值计算得到偏差值写入所述寄存器时提供端口，所述偏差值为磁性编码器Z信号与电机反电势的角度差值；所述寄存器与所述写入位置端口相连，用于保存所述编程控制器写入的偏差值。2.如权利要求1所述的磁性编码器，其特征在于，当磁性编码器为SSI型编码器时，所述读取位置端口为：CS、CLK、DAT的组合或PWM；所述写入位置端口为：CS、CLK、PROG。3.如权利要求2所述的磁性编码器，其特征在于，当所述磁性编码器为SPI型编码器时，所述读取位置端口为：CS、MCLK、MI...

【专利技术属性】
技术研发人员：施文美，徐新荣，张水春，袁卫华，
申请(专利权)人：湖州太平微特电机有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33