無uvw位置信號檢測的永磁同步電機傳動系統的製作方法
2023-09-17 14:46:15 1
專利名稱：無uvw位置信號檢測的永磁同步電機傳動系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種永磁同步電機傳動系統，該系統尤其適用於轉子位置檢測器不能提供U、V、W信號的場合。
背景技術：
目前在電機轉子位置檢測中使用較多的有旋轉變壓器、絕對式光電編碼器和增量式光電編碼器，其中前兩者可以檢測出電機轉子的絕對位置，後者獲得的是電機轉子的相對位置。絕對式光電脈衝編碼器輸出的是二進位碼，與轉子絕對位置一一對應，位數越多則精度越高，但是這樣帶來的問題是引線增多，不便使用且抗幹擾能力差，價格昂貴。旋轉變壓器從本質上說是一種模擬式位置檢測元件，需要複雜的數字軸角變換電路，而且其檢測精度也遠不及增量式光電脈衝編碼器。從性價比方面考慮，增量式光電編碼器是在交流伺服系統中較好的選擇。目前PMSM轉子位置檢測採用的增量式光電編碼器，一般需要U、V、 W、A和B這樣的5個信號，其中U、V、W信號相差120°電角度，用來檢測出轉子的位置區間， A、B為增量式光電脈衝編碼器的輸出，用來測量轉子的精確位置。隨著PMSM應用場合的拓展，越來越多的場合轉子位置檢測器不能提供U、V、W信號。
發明內容本實用新型的目的是提供一種適用於轉子位置檢測器不能提供U、V、W信號的永磁同步電機傳動系統。為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是提供了一種無UVW位置信號檢測的永磁同步電機傳動系統，其特徵在於包括定子電流矢量發生器，由定子電流矢量發生器產生的電流矢量得到的參考電壓，SVPWM方式驅動逆變器根據該參考電壓使得永磁同步電機工作，由增量式光電編碼器檢測永磁同步電機轉子的旋轉角度，增量式光電編碼器通過信號線將旋轉角度信號傳送到定子電流發生器。本實用新型提供的系統不需要提供U、V、W檢測信號，系統成本降低，拓展了 PMSM 的應用範圍，同時，電機轉子振動小、定位精確。
圖1為本實用新型提供的一種無UVW位置信號檢測的永磁同步電機傳動系統示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型更明顯易懂，茲以一優選實施例，並配合附圖作詳細說明如下。如圖1所示，本實用新型提供的一種無UVW位置信號檢測的永磁同步電機傳動系統，包括定子電流矢量發生器，電流矢量發生器產生幅值恆定、方向任意的電流矢量，通過該電流矢量得到電壓空間矢量SVPWM的參考電壓。接著通過SVPWM方式驅動逆變器使得永磁同步電機工作。這時，安裝在永磁同步電機上的增量式光電編碼器能夠檢測轉子的旋轉角度，並通過增量式光電編碼器的信號線將旋轉角度信號傳送到定子電流矢量發生器，使得定子電流能夠根據轉子位置自動改變相位角。增量式光電編碼器輸出有A，B正交脈衝兩路，零脈衝Z —路。一般A，B埠每轉輸出1000 5000個脈衝，Z埠每轉輸出1個脈衝。Z信號用於校正每轉編碼器產生的脈衝個數，進一步將誤差控制在每一轉之內，避免了積累誤差的產生。若要區別電機轉子旋轉的方向，就要根據A，B兩路脈衝信號的相位來判斷正轉和反轉。通過增量式光電編碼器檢測轉子的脈衝數變化，位置計數器對編碼器的反饋脈衝信號計數，用於判斷電機的轉向。根據增量式光電編碼器發出的脈衝信號所體現的方向信號，使給定的定子電流矢量更接近電機轉子磁極，再檢測電機的轉向。直到定子電流矢量與轉子磁極重合，此時轉子不轉，增量式光電編碼器也不再有脈衝發出，則轉子初始位置定位成功，此時的定子電流矢量相位角就是轉子初始位置角。在本實用新型的技術方案中(1)轉子初始位置定位法的基礎是通過給電機輸入任意電流矢量，從而產生特定方向的定子磁場；(2)定位過程中，速度環開環，只有電流環工作。根據電流調節器的給定值，控制電路產生定子電流矢量，方向任意；(3)由於轉子的初始位置未知，只要定子電流矢量與轉子位置不重合，轉子在定子電流的作用下開始旋轉； (4)根據電機的轉向修正定子電流矢量的角度從而改變定子磁場的方向，直到定子磁場與電機轉子磁極重合；(5 )轉子不再轉動，光電脈衝編碼器也不再有脈衝發出，完成了電機轉子的初始位置定位。
權利要求1. 一種無UVW位置信號檢測的永磁同步電機傳動系統，其特徵在於包括定子電流矢量發生器，由定子電流矢量發生器產生的電流矢量得到的參考電壓，SVPWM方式驅動逆變器根據該參考電壓使得永磁同步電機工作，由增量式光電編碼器檢測永磁同步電機轉子的旋轉角度，增量式光電編碼器通過信號線將旋轉角度信號傳送到定子電流發生器。
專利摘要本實用新型提供了一種無UVW位置信號檢測的永磁同步電機傳動系統，其特徵在於包括定子電流矢量發生器，由定子電流矢量發生器產生的電流矢量得到的參考電壓，SVPWM方式驅動逆變器根據該參考電壓使得永磁同步電機工作，由增量式光電編碼器檢測永磁同步電機轉子的旋轉角度，增量式光電編碼器通過信號線將旋轉角度信號傳送到定子電流發生器。本實用新型提供的系統不需要提供U、V、W檢測信號，系統成本降低，拓展了PMSM的應用範圍，同時，電機轉子振動小、定位精確。
文檔編號H02P6/18GK202309597SQ20112044614
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月13日 優先權日2011年11月13日
發明者伊鵬, 孫培德, 章輝, 蔣維, 陳達興 申請人:東華大學