【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子，具体为一种用于长距离缆线的旋变传感器信号稳定方法。
技术介绍
1、旋变传感器作为角度位置传感元件，工业应用中经常被安装在电机上来反馈转子速度，在通过变频器计算得出负载的位置变化或力矩大小。旋变传感器本身独特的结构设计有非常好的抗震性和耐腐蚀能在严苛环境中使用，特别应用在矿用或特种机器人行业；例如挖掘、提升设备或采集、传送、机床加工、远程机器人控制等设备需搭配电机和变频器闭环使用时，旋变传感器经常是首选的传感器。
2、旋变传感器内部原理如图1所示。
3、实际应用中，电机和旋变传感器是安装在一块的，变频器则是通过电缆线和电机、旋变传感器进行连接，形成一闭环控制。按电气要求电缆线的长度一般限制在20米以内。旋变传感器的输出是一对正-余弦交错的两模拟量信号，而传感器的输入为一带固定频率的正旋波交变电压；通过旋转时感应到两组线圈，波形对应关系如图2所示，工作原理类似变压器。其旋变传感器的输入、输出关系方程式如下：
4、输入：er1-r2＝e sinωt
5、输出：es1-s3＝k*er1-r2*cosθ
6、es2-s4＝k*er1-r2*sinθ
7、其中k是输出和输入的变压比，一般是0.5～0.286。
8、θ是调幅，为tan-1【es2-s4/es1-s3】，通过计算得到角度和角速度。
9、理想状态下，传感器的两对模拟量输出波形传送给解码晶片ad2s1205，转成数字量信号后进入变频器的控制晶片，通过内部算法得出负
10、缆线内阻是由阻抗rs、感抗xl和容抗xc组成的。其等效电路如图3所示：
11、从两端间电导方程式为：
12、
13、发生谐振的条件虚部为零，且一般线圈阻抗影响r<<ωl，
14、则谐振频率
15、如励磁工作频率fw需避开谐振频率fo，则改变缆线内感抗xl或容抗xc。
16、当旋变传感器的缆线超过要求，旋变信号在缆线的内阻影响下会产生失真，尤其旋变传感器是模拟量的正旋交变信号，一部分是励磁固定频率，另一部分是旋转时产生的旋转频率。当负载的旋转的频率越高，缆线距离越长，在内在阻抗、感抗、和容抗作用下，与实际信号产生叠加作用，除会降压还有波形震荡问题，最终输出给变频器的波形有失调、甚至无法辨别，数据发生偏差。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的技术问题，本专利技术提供了一种用于长距离缆线的旋变传感器信号稳定方法，其可以反馈到解码晶片时的数据不受电缆内阻的影响，反馈波形与理想波形是一致的，确保数据精确。
2、其技术方案是这样的：一种用于长距离缆线的旋变传感器信号稳定方法，其特征在于，其包括励磁增益移相输出控制和反馈信号输入控制，励磁增益移相输出控制的步骤为：
3、(1)变频器本身产生的励磁交变输出电压{r1,r2}，通过缆线到旋变传感器，经感应后再通过缆线回传到变频器得到取样信号sin_hi、sin_lo，经过分压、一阶滤波后输出到波峰取样电路中得到波峰保持电压vo.pp，定义为sinhmax；
4、(2)将波峰保持电压sinhmax与理想电压ref_v进行比较，通过运放做减法和增益运算，分成两路，一路进行比例调整运算得到正偏置输出值offset_p＝m*(ref_v-sinhmax)，其中m为微调的增益值，另一路进行反向运算，得到与offset_p同电位不同方向的负偏置输出值offset_n＝-offset_p；
5、(3)由变频器内的解码芯片输出交变频率exc和/exc，分别与正偏置输出值offset_p、负偏置输出值offset_n进行加法运算，分别得到励磁正电压ref_p和励磁负电压ref_n；
6、(4)在励磁正电压ref_p和励磁负电压ref_n之间并入一个可调励磁移相电容cin，通过测量缆线或查表的感值rl、励磁固定频率f0，得出感抗xl＝jωl＝j2πf0l，结合谐振频率公式调整可调励磁移相电容cin的电容值，让谐振频率f0≥10*fw励磁固定频率，使共振频率最大振幅不在励磁固定频率上；
7、反馈信号输入控制的步骤为：
8、(1)由旋变传感器感应出来的{s1,s3}/{s2,s4}信号，经由长缆线返回到变频器的sin/sinlo和cos/coslo接口，然后分别并联一个压敏电阻；
9、(2)经过共模电感抑制信号叠加、双向齐纳二极管吸收尖峰突出电压、一阶rc滤波器进行滤波、分压电阻进行分压限流；
10、(3)各路信号分别介入单方向的lc滤波器消除emc差模噪声。
11、采用本专利技术后，取样反馈信号峰值，进行和目标峰值做对比，取得差值进行一系列的增益运算，让励磁电压填补因缆线内阻rs导致的压降做补偿，另外通过谐振电容的调整，使得缆线间的谐振频率点避开励磁的工作频率，能有效降低缆线内阻因励磁频率电压交错作用带来的信号震荡问题，最后通过抑制共模和消除差模噪声的滤波电路，达到保持真实信号反馈的目的，即反馈到解码晶片时的数据不受电缆内阻的影响，反馈波形与理想波形是一致的，确保了数据精确。
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1.一种用于长距离缆线的旋变传感器信号稳定方法，其特征在于，其包括励磁增益移相输出控制和反馈信号输入控制，励磁增益移相输出控制的步骤为：
【技术特征摘要】
1.一种用于长距离缆线的旋变传感器信号稳定方法，其特征在于，其包括励...
【专利技术属性】
技术研发人员：石东哲，卞嘉烨，范辰浩，
申请(专利权)人：无锡市优利康电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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