一种电机转子位置检测装置制造方法及图纸

本申请提供一种电机转子位置检测装置，通过信号发生器直接输出激励信号，避免了现有技术中由DSP生成激励信号所带来的滤波延时；该激励信号经由放大电路放大后输出至旋转变压器的激励绕组，然后旋转变压器的输出信号经过调理电路后输入DSP的两个ADC接口。该信号发生器还同时输出同步信号至DSP的IO接口，为DSP提供转子位置采样的触发条件，使DSP在满足该触发条件时对调理电路的输出信号进行转子位置采样，确保了同步采样的实现。

【技术实现步骤摘要】
一种电机转子位置检测装置
本技术涉及电力电子
，特别涉及一种电机转子位置检测装置。
技术介绍
永磁同步电动机具有结构简单、调速性能好等优点，被广泛应用于航空航天、数控机床以及电动汽车等领域。在对其进行控制的过程中，其转子位置的检测准确度，关系到电机驱动系统的控制性能。在各种传感器类别中，旋转变压器，因其抗干扰能力强、安装方便可靠等优点，在电机转子位置检测领域得到了广泛的应用。基于旋转变压器的转子位置检测装置，现有技术中存在一种方案是旋转变压器结合DSP(DigitalSignalProcessing,数字信号处理器)；其中，DSP负责产生激励信号给旋转变压器，并对旋转变压器的输出信号进行处理，再根据处理结果进行计算，进而得到转子位置。这种组合装置利用了DSP强大的数字处理能力，方法灵活。但是在DSP中，由于激励信号是通过对占空比不定的PWM波进行硬件滤波而产生的，该PWM经过滤波电路会造成激励信号的延时，因此会影响同步采样的实现。
技术实现思路
本技术提供一种电机转子位置检测装置，以解决现有技术中滤波延时影响同步采样实现的问题。为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：一种电机转子位置检测装置，包括：信号发生器、放大电路、旋转变压器、调理电路以及数字信号处理器DSP；其中：所述信号发生器的第一输出端，输出激励信号至所述放大电路的输入端；所述信号发生器的第二输出端，输出同步信号至DSP的IO接口；所述同步信号为所述DSP提供转子位置采样的触发条件；所述放大电路的输出端与所述旋转变压器的激励绕组引线相连；所述旋转变压器的正弦输出引线和余弦输出引线，分别与所述调理电路的两个输入端对应相连；所述调理电路的两个输出端分别与所述DSP的两个ADC接口相连。优选的，所述激励信号为正弦信号。优选的，所述同步信号为方波信号；所述方波信号的上升沿与所述正弦信号的峰值相对应；所述触发条件为所述方波信号的上升沿来临。优选的，所述放大电路包括：电压跟随电路和开关管电路；所述电压跟随电路的输入端为所述放大电路的输入端；所述电压跟随电路的输出端与所述开关管电路的输入端相连；所述开关管电路的输出端为所述放大电路的输出端。优选的，所述电压跟随电路包括：第一电阻、第二电阻、运算放大器、第一电容和第二电容；其中：所述第一电阻的一端作为所述电压跟随电路的输入端；所述第一电阻的另一端与所述运算放大器的同相输入端相连；所述运算放大器的反相输入端与所述第二电阻的一端相连；所述运算放大器的输出端与所述第二电阻的另一端相连，连接点作为所述电压跟随电路的输出端；所述运算放大器的正供电端，与正供电电源相连，并通过所述第一电容接地；所述运算放大器的负供电端，与负供电电源相连，并通过所述第二电容接地。优选的，所述运算放大器为TL082芯片。优选的，所述开关管电路包括：第一开关管、第二开关管、第一二极管、第二二极管、第三电阻、第四电阻及第三电容；其中：所述第一开关管的集电极分别与所述正供电电源及所述第三电阻的一端相连；所述第一开关管的基极分别与所述第三电阻的另一端及所述第一二极管的阳极相连；所述第一开关管的发射极分别与所述第二开关管的发射极及所述第三电容的一端相连，连接点作为所述开关管电路的输出端；所述第一电容的另一端接地；所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阳极相连，连接点作为所述开关管电路的输入端；所述第二二极管的阴极分别与所述第二开关管的基极及所述第四电阻的一端相连；所述第二开关管的集电极分别与所述第四电阻的另一端以及所述负供电电源相连。优选的，所述第一开关管和所述第二开关管均为三极管；所述第一开关管的型号为S9013；所述第二开关管的型号为BC327。优选的，所述第一二极管和所述第二二极管的型号为1N5818。优选的，所述正供电电源的电压为15V，所述负供电电源的电压为-15V。本技术提供的电机转子位置检测装置，通过信号发生器直接输出激励信号，避免了现有技术中由DSP生成激励信号所带来的滤波延时；该激励信号经由放大电路放大后输出至旋转变压器的激励绕组，然后旋转变压器的输出信号经过调理电路后输入DSP的两个ADC接口。该信号发生器还同时输出同步信号至DSP的IO接口，为DSP提供转子位置采样的触发条件，使DSP在满足该触发条件时对调理电路的输出信号进行转子位置采样，确保了同步采样的实现。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术内的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述内的附图仅仅是本技术的一些实施例，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是本技术实施例提供的电机转子位置检测装置的结构示意图；图2是本技术实施例提供的一种信号波形图；图3是本技术另一实施例提供的一种放大电路的电路图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本技术提供一种电机转子位置检测装置，以解决现有技术中滤波延时影响同步采样实现的问题。请参见图1，该电机转子位置检测装置，包括：信号发生器101、放大电路102、旋转变压器103、调理电路104以及数字信号处理器DSP；其中：信号发生器101的第一输出端，输出激励信号至放大电路102的输入端；信号发生器101的第二输出端，输出同步信号至DSP的IO接口；放大电路102的输出端与旋转变压器103的激励绕组引线相连；旋转变压器103的正弦输出引线和余弦输出引线，分别与调理电路104的两个输入端对应相连；调理电路104的两个输出端分别与DSP的两个ADC接口相连。具体的工作原理为：信号发生器101输出一路激励信号和一路同步信号；其中，该激励信号用于驱动旋转变压器103，但是由于该激励信号的功率等级不高、不足以驱动旋转变压器103，因此该激励信号还需要经过放大电路102进行功率放大，再与旋转变压器103的激励信号线相连。旋转变压器103受到激励后，其输出绕组产生两路输出信号，其中一路是正弦输出引线输出的正弦输出信号，另一路是余弦输出引线输出的余弦输出信号。这两路输出信号经过调理电路104，调整其幅值范围变为正幅值范围，以适应DSP中ADC模块的要求。该调理电路104的功能固定，电路成熟，可以采用现有技术中任意合适的具体形式，此处不再一一赘述。信号发生器101输出的同步信号，接入DSP的IO接口。该同步信号用于为DSP提供转子位置采样的触发条件，使DSP在满足该触发条件时对调理电路104的输出信号进行转子位置采样，进而确保同步采样的实现。实际应用中，激励信号、同步信号以及触发条件，都可以视其具体应用环境而进行设置，能够实现对于转子位置的同步采样的方案均在本申请的保护范围内。一种优选方案是：该激励信号为正弦信号，该同步信号为方波信号；方波信号的上升沿与正弦信号的峰值相对应，且该触发条件为方波信号的上升沿来临。参见图2，该优选方案下，对于转子位置同步采样的实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机转子位置检测装置，其特征在于，包括：信号发生器、放大电路、旋转变压器、调理电路以及数字信号处理器DSP；其中：所述信号发生器的第一输出端，输出激励信号至所述放大电路的输入端；所述信号发生器的第二输出端，输出同步信号至DSP的IO接口；所述同步信号为所述DSP提供转子位置采样的触发条件；所述放大电路的输出端与所述旋转变压器的激励绕组引线相连；所述旋转变压器的正弦输出引线和余弦输出引线，分别与所述调理电路的两个输入端对应相连；所述调理电路的两个输出端分别与所述DSP的两个ADC接口相连。

【技术特征摘要】
1.一种电机转子位置检测装置，其特征在于，包括：信号发生器、放大电路、旋转变压器、调理电路以及数字信号处理器DSP；其中：所述信号发生器的第一输出端，输出激励信号至所述放大电路的输入端；所述信号发生器的第二输出端，输出同步信号至DSP的IO接口；所述同步信号为所述DSP提供转子位置采样的触发条件；所述放大电路的输出端与所述旋转变压器的激励绕组引线相连；所述旋转变压器的正弦输出引线和余弦输出引线，分别与所述调理电路的两个输入端对应相连；所述调理电路的两个输出端分别与所述DSP的两个ADC接口相连。2.根据权利要求1所述的电机转子位置检测装置，其特征在于，所述激励信号为正弦信号。3.根据权利要求2所述的电机转子位置检测装置，其特征在于，所述同步信号为方波信号；所述方波信号的上升沿与所述正弦信号的峰值相对应；所述触发条件为所述方波信号的上升沿来临。4.根据权利要求2所述的电机转子位置检测装置，其特征在于，所述放大电路包括：电压跟随电路和开关管电路；所述电压跟随电路的输入端为所述放大电路的输入端；所述电压跟随电路的输出端与所述开关管电路的输入端相连；所述开关管电路的输出端为所述放大电路的输出端。5.根据权利要求4所述的电机转子位置检测装置，其特征在于，所述电压跟随电路包括：第一电阻、第二电阻、运算放大器、第一电容和第二电容；其中：所述第一电阻的一端作为所述电压跟随电路的输入端；所述第一电阻的另一端与所述运算放大器的同相输入端相连；所述运算放大器的反相输入端与所述第二电阻的一端相连；所述运算放大器的输出端与所述第二电阻的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝亚静，张磊，孙志忠，李岳峰，王欢，
申请(专利权)人：通号北京轨道工业集团有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11