一种直线电机动子位置及速度检测系统技术方案

本实用新型专利技术实施例公开了一种直线电机动子位置及速度检测系统，其直线电机的电机铁芯和定子绕组设置在支撑架上；直线电机的动子可移动地设置在支撑架上；多个位置检测板沿动子移动的方向依次设置在支撑架上且位置与定子绕组相对应；位置检测板与信息处理装置板相连接；光栅尺连接在动子上，使得光栅尺能够随动子一起移动并穿过对射式光电位置传感器。本实用新型专利技术实施例的直线电机动子位置及速度检测系统，可以知道在永磁同步直线电机控制过程中，动子的实时位置，也可以知道动子的实时速度；变流器在给电机供电时，也可以根据动子所在位置进行判断起动/停止指令；其能够同时具备动子位置检测和速度检测的功能，可以对控制起到很好的辅助作用。起到很好的辅助作用。起到很好的辅助作用。

【技术实现步骤摘要】
一种直线电机动子位置及速度检测系统


[0001]本技术涉及检测设备相关
，具体地说是涉及一种直线电机动子位置及速度检测系统。

技术介绍

[0002]直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。直流电机包括动子和定子，定子安装在动子运动的轨道上，动子在定子的作用下沿轨道运动，直线电机运用广泛，但是由于动子在不停运动，针对动子位置的准确检测有一定的困难。
[0003]现有小型的直线电机位置检测装置采用光栅尺、磁栅尺等配合编码器，当动子磁极经过光电或磁电传感器时会引起输出电平信号变化，进而得到动子位置。但是，传统检测动子位置的方式是通过反射式光电门进行，光电门会存在反射误差的情况发生，不同的反射式光电传感器性能也存在差异；而磁电式传感器虽然对光线影响不敏感，但其原理是通过霍尔元件或其他磁感元件感受磁场的变化进而改变其输出信号，而在永磁同步直线电机运行时，不仅有永磁体会产生磁场，电机绕组通入电流后也会产生电枢磁场，为了不影响其测量的准确度，必须从安装位置、结构等方面进行专门设计，增加了实施难度。

技术实现思路

[0004]针对现有技术之不足，本技术公开了一种直线电机动子位置及速度检测系统。
[0005]所述直线电机动子位置及速度检测系统主要包括支撑架、多个位置检测板、光栅尺和信息处理装置板；其中，所述直线电机的电机铁芯和定子绕组设置在所述支撑架上；所述直线电机的动子可移动地设置在所述支撑架上；多个所述位置检测板沿所述动子移动的方向依次设置在所述支撑架上且位置与所述定子绕组相对应；并且，所述位置检测板与所述信息处理装置板相连接；所述光栅尺连接在所述动子上，使得所述光栅尺能够随所述动子一起移动并穿过设置在所述位置检测板上的对射式光电位置传感器。
[0006]根据本技术的一个优选实施方式，所述定子绕组为6相定子绕组。
[0007]根据本技术的一个优选实施方式，所述直线电机的动子通过滑动组件可移动地设置在所述支撑架上。
[0008]根据本技术的一个优选实施方式，所述滑动组件包括滑轨和可滑动地连接在所述滑轨上的多个滑块；所述动子通过动子滑座安装在多个所述滑块上。
[0009]根据本技术的一个优选实施方式，在所述位置检测板上设置有多个所述对射式光电位置传感器。
[0010]根据本技术的一个优选实施方式，所述位置检测板包括电路板本体和多个设置在所述电路板本体上的U型支架；所述U型支架具有相对设置的第一支臂和第二支臂；所述对射式光电位置传感器的发射端和接收端分别设置在所述第一支臂和所述第二支臂上
且位置相互对应。
[0011]根据本技术的一个优选实施方式，在所述光栅尺上均匀设置有缺口，从而在所述光栅尺上形成齿部和槽部；所述齿部和所述槽部交替排列。
[0012]根据本技术的一个优选实施方式，所述信息处理装置板包括CPLD模块和变流控制器；所述对射式光电位置传感器通过光耦模块和滤波模块与所述CPLD模块相连接；所述CPLD模块和所述变流控制器相连接。
[0013]根据本技术的一个优选实施方式，所述光耦模块为光电耦合器。
[0014]根据本技术的一个优选实施方式，所述滤波模块为滤波元件或滤波电路。
[0015]与现有技术相比，本技术实施例的直线电机动子位置及速度检测系统具有如下有益效果：
[0016]1.本技术实施例的直线电机动子位置及速度检测系统通过采用底层对射式光电传感器与上层CPLD信号处理方式，可以实现对永磁同步直线电机动子的位置检测，较传统的反射式光电检测方法具备更强的抗干扰能力，相比磁电式传感器，可以不受永磁体及电机电流磁场的影响。
[0017]2.本技术实施例的直线电机动子位置及速度检测系统通过CPLD对光电传感器位置信号进行时序逻辑处理，不仅可以实现对动子位置检测的功能，同时还可以实现起停信号控制以及速度检测脉冲的输出，从而可以采用一套系统实现多种功能。
[0018]3.本技术实施例的直线电机动子位置及速度检测系统通过改变相绕组与动子相对位置信号的超前或滞后输出，可以在一定程度上调节直线电机变流控制，通过电枢反应影响气隙磁场的分布，进而影响电磁推力的大小。
[0019]4.本技术实施例的直线电机动子位置及速度检测系统通过将多个传感器集中设计在一个位置检测板上，再将多个位置检测板通过螺栓根据设计好的位置固定在一个支撑架上，构成一个整体，不仅提高了安装精度，而且便于安装和拆卸。
[0020]本技术的一部分附加特性可以在下面的描述中进行说明。通过对以下描述和相应附图的检查或者对实施例的生产或操作的了解，本技术的一部分附加特性对于本领域技术人员是明显的。本技术披露的特性可以通过对以下描述的具体实施例的各种方法、手段和组合的实践或使用得以实现和达到。
附图说明
[0021]在此所述的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的限定。在各图中，相同标号表示相同部件。其中，
[0022]图1是根据本技术的一些实施例所示的直线电机动子位置及速度检测系统中直线电机、位置检测板和光栅尺的安装位置示意图；
[0023]图2是根据本技术的一些实施例所示的直线电机动子位置及速度检测系统中动子移动过程中光栅尺与对射式光电位置传感器的位置关系示意图；
[0024]图3是根据本技术的一些实施例所示的直线电机动子位置及速度检测系统中位置检测板的结构示意图；
[0025]图4是根据本技术的一些实施例所示的直线电机动子位置及速度检测系统中
位置检测板的电气原理图；
[0026]图5是根据本技术的一些实施例所示的直线电机动子位置及速度检测系统中信息处理装置板与对射式光电位置传感器的连接示意图；
[0027]图6是根据本技术的一些实施例所示的直线电机动子位置及速度检测系统的速度检测原理示意图。
具体实施方式
[0028]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
[0029]需要说明的是，如果本技术的说明书和权利要求书及上述附图中涉及到术语“第一”、“第二”等，其是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，如果涉及到术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直线电机动子位置及速度检测系统，其特征在于，所述直线电机动子位置及速度检测系统包括支撑架(100)、多个位置检测板(200)、光栅尺(300)和信息处理装置板(400)；所述直线电机的电机铁芯(11)和定子绕组(12)设置在所述支撑架(100)上；所述直线电机的动子(13)可移动地设置在所述支撑架(100)上；多个所述位置检测板(200)沿所述动子(13)移动的方向依次设置在所述支撑架(100)上且位置与所述定子绕组(12)相对应；并且，所述位置检测板(200)与所述信息处理装置板(400)相连接；所述光栅尺(300)连接在所述动子(13)上，使得所述光栅尺(300)能够随所述动子(13)一起移动并穿过设置在所述位置检测板(200)上的对射式光电位置传感器(500)。2.根据权利要求1所述的直线电机动子位置及速度检测系统，其特征在于，所述定子绕组(12)为6相定子绕组。3.根据权利要求1所述的直线电机动子位置及速度检测系统，其特征在于，所述直线电机的动子(13)通过滑动组件可移动地设置在所述支撑架(100)上。4.根据权利要求3所述的直线电机动子位置及速度检测系统，其特征在于，所述滑动组件包括滑轨和可滑动地连接在所述滑轨上的多个滑块；所述动子(13)通过动子滑座安装在多个所述滑块上。5.根据权利要求1所述的直线电机动子位置及速度检测系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆可，王远波，
申请(专利权)人：成都茂源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：