本发明专利技术提供一种全程采用无速度传感器方法获得转子位置信息的同步电动机转子位置检测方法及其装置。所述的同步电动机转子位置检测装置，它是由晶闸管交－直－交电流型变频器、同步电动机、转子位置检测器和控制系统组成的，晶闸管交－直－交电流型变频器连接转子位置检测器，转子位置检测器连接控制系统，控制系统连接同步电动机。本发明专利技术提高了起动系统长期工作的可靠性，并延长了起动系统的使用寿命。整个系统的检测和控制可以通过一片ＤＳＰ主控芯片实现，不需要复杂的附加电路，简化了硬件部分的实现难度。在软件的处理过程中也不需要复杂的控制算法，并能保证系统运行的可靠性，使电动机能一次起动成功。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机技术，具体说就是一种同步电动机转子位置检测方法及其装置。
技术介绍
在交流传动系统中，同步电机传动系统相对异步电机传动系统具有功率因数高、 转子位置可测、效率高、定转子气隙大，控制性能好等优点，功率等级也比一般异步电机传 动系统要大。对于20MW及以上功率等级的场合一般采用交直交电流型逆变器供电的负载 换相同步电动机传动系统，拖动大型钢铁冶金企业的高炉鼓风机应用的就是这种大功率同 步电动机，但是起动困难极大地限制了大功率同步电动机在工业中的应用。相对于传统的 起动方式，自控式变频软起动方式有着不可比拟的技术优势，其起动电流倍数、起动时间可 调，起动过程中可以进行限流，同时获得足够大的起动转矩；起动功率因数高并且可控，对 电网质量可以起到改善作用，其起动谐波不会对同电网的其他设备造成电磁干扰；能够保 证一次起动成功，且可重复起动；电机运行可以实现软起，软停，四象限运行；实现一拖N方 式，即多台机组可共用1套设备，降低投资额度；整步并网易实现，对电网冲击小；设备静 止，维修方便。在这种自控变频软起动过程中，如何准确实时地获取转子位置信息，实现整 流桥和逆变桥的精确控制，对同步电机的稳定运行是至关重要的。传统的转子位置检测都 需要附加一个转子位置检测装置，有电磁式和光电式等不同种类。附加转子位置检测器会 增加安装难度并且降低可靠性，在恶劣的工业环境或者控制柜与电机分离距离较长不适于 数据通信的情况下，加转子位置检测器会对电机的安全稳定运行造成影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电机起动过程不需要附加位置检测器检测转子位置、 全程采用无速度传感器方法获得转子位置信息、提高起动系统长期工作可靠性、延长起动 系统使用寿命的同步电动机转子位置检测方法及其装置。本专利技术的目的是这样实现的所述的同步电动机转子位置检测装置，它是由晶 闸管交_直-交电流型变频器、同步电动机、转子位置检测器和控制系统组成的，晶闸管 交-直-交电流型变频器连接转子位置检测器，转子位置检测器连接控制系统，控制系统连 接同步电动机。本专利技术同步电动机转子位置检测装置，还有以下技术特征(1)所述的晶闸管交-直-交电流型变频器包括整流桥、逆变桥和直流平波电抗 器，整流桥连接逆变桥，整流桥和逆变桥分别连接直流平波电抗器。(2)所述的控制系统采用DSP控制，它包括整流桥输入电网侧电压幅值以及过零 点采样电路、逆变桥电机侧输出电压幅值及过零点采样电路、继电控制和AD检测限幅电 路，整流桥输入电网侧电压幅值以及过零点采样电路连接逆变桥电机侧输出电压幅值及过 零点采样电路，逆变桥电机侧输出电压幅值及过零点采样电路连接继电控制和AD检测限 幅电路。(3)所述的整流桥输入电网侧电压幅值以及过零点采样电路由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、 第九电阻R9、第十电阻R10、第11电阻1 11、电阻41 1、电阻41 2、运放似4、似8、似(、似0、肌 电压电流互感器DVDI001组成，网侧A相电压VA经第一电阻R1连接到DVDI001的输入端， DVDI001另一端与B相电压VB连接，AR1与DVDI001输出并联，AR2连接在DVDI的输出端 和运放U2B的负极输入，运放U2B负极输入和输出之间接第二电阻R2，运放U2B输出和运放 U2A负极输入之间接第三电阻R3，运放U2A的负极输入和输出之间接第四电阻R4，运放U2A 的输出和运放U2D负极输入间接第八电阻R8，第九电阻R9 —端连接-1. 5V电压，另一端连 接运放U2D负极输入，运放U2D负极输入和输出间接第十电阻R10，第十一电阻R11 —端与 运放U2D输出连接，一端连接DSP的AD检测输入端口 Rec_Vab，运放U2A的输出与运放U2C 的负极输入间接第五电阻R5，第六电阻R6 —端连接+12V电压，一端连接运放U2C的输出 端，第七电阻R7 —端与运放U2C输出连接，一端与DSP捕获端口 Vab_ZC连接。运放U2A的 第四管脚与+12V连接，第十一管脚与-12V连接，运放U2A，U2B, U2C，U2D的正极输入端都 与地AGND相连。(4)所述的逆变桥电机侧输出电压幅值及过零点采样电路由第六十电阻R60、第 六i^一电阻R61、第六十二电阻R62、第六十三电阻R63、第六十四电阻R64、第六十五电阻 R65、第六十六电阻R66、第六十七电阻R67、第六十八电阻R68、第六十九电阻R69、第七十电 阻R70、电阻AA1、电阻AR7、电阻AR8、运放U12B、U12A、U12C、U12D和U11电压电流互感器 DVDI001组成，第六十电阻R60 —端接电机侧A相电压M_VA，一端接继电器控制输出，电阻 AA1 一端与第六十电阻R60相连，一端与DVDI001输入相连，DVDI001另一输入端与电机侧 B相电压M_VB连接，电阻AR7与DVDI001输出并联，AR8连接在DVDI的输出端和运放U12B 的负极输入，运放U12B负极输入和输出之间接第六十一电阻R61，运放U12B输出和运放 U12A负极输入之间接第六十二电阻R62，运放U12A的负极输入和输出之间接第六十三电阻 R63，运放U12A的输出和运放U12D负极输入间接第六十七电阻R67，第六十八电阻R68 —端 连接-1. 5V电压，另一端连接运放U12D负极输入，运放U12D负极输入和输出间接第六十九 电阻R69，第七十电阻R70 —端与运放U12D输出连接，一端连接DSP的AD检测输入端口 Motor_Vab，运放U12A的输出与运放U12C的负极输入间接第六十四电阻R64，第六十五电阻 R65 一端连接+12V电压，一端连接运放U12C的输出端，第六十六电阻R66 —端与运放U12C 输出连接，一端与DSP捕获端口 MVab_ZC连接，运放U12A的第四管脚与+12V连接，第十一 管脚与-12V连接，运放U12A，U12B, U12C，U12D的正极输入端都与地AGND相连。(5)所述的继电控制和AD检测限幅电路由第九十三电阻R93、第一三极管N1、第 一二极管D1和第一继电器NKK1组成，第九十三电阻一端连接DSP控制输出接口，一端连 接第一三极管m的基极，第一三极管m的发射极接地AGND，第一三极管m的集电极接第 一二极管D1的阳极，第一二极管D1的阳极与第一继电器NKK1的第二管脚C2输入端连接， 第一二极管D1的阴极与第一继电器NKK1的第一管脚C1输入端连接，第一二极管D1的阴 极还连接+12V，第一继电器NKK1的第三管脚CK与继电器控制输出MM_VA连接，第一继电器 NKK1的第四管脚COM与电机侧相电压M_VA相连。本专利技术一种同步电动机转子位置检测方法，在电机静止状态下采用突加励磁电流 利用DSP采样瞬时电机感应电动势的极性和幅值来判断转子位置，低于8%额定转速断续 换相时通过采样过零点判断转子位置，8%-60%额定转速区间负载换相时对由他相换相和本相换相引起的误过零信号进行软件捕获判断屏蔽，大于60%额定转速通过三相相关关系由前一次过零信号的正负判断当前过零信号的正负。本专利技术具有以下优点(1)电机起动过程本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种同步电动机转子位置检测装置，它是由晶闸管交－直－交电流型变频器、同步电动机、转子位置检测器和控制系统组成的，其特征在于：晶闸管交－直－交电流型变频器连接转子位置检测器，转子位置检测器连接控制系统，控制系统连接同步电动机。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐殿国，高强，何崇飞，赵璋，刘鑫，
申请(专利权)人：哈尔滨同为电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]
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