三相交流測速電機的無延時採樣電路的製作方法
2023-12-11 05:11:37
專利名稱：三相交流測速電機的無延時採樣電路的製作方法
三相交流測速電機的無延時採樣電路所屬領域本發明涉及一種三相交流測速電機的無延時採樣電路，屬於三相交流測速電機採 樣領域。
背景技術：
三相交流測速電機採樣是以電路或軟體的形式實現對三相交流測速電機輸出信 號的採樣和處理，得到標準的頻率或電壓信號，依照頻率或電壓與被測對象轉速成正比的 理論，最終獲得轉速值。現有的三相交流測速電機採樣方法，可以分為測頻方式和測電壓方式。測頻方式通常將電機相間交流電壓整形成脈衝信號，通過測量脈衝信號周期或單 位時間內脈衝個數獲取轉速值。此方法精度較高，但測周期法最少需要一個周期的時間，而 直接計數測頻法延時也遠遠大於一個周期，故對於頻率低的測量對象必定存在較大延時。測電壓方式通常將電機相間交流信號整流濾波形成直流電壓，通過測量電壓獲取 轉速值。此方法濾波的時間常數必須遠大於交流周期，否則無法達到較理想的濾波效果，因 此也引入了較大延時。上述兩種方式都存在較大延時，特別是在轉速低、周期長的情況下。在快速過程控 制系統中，採樣的延時常常成為制約調節品質及穩定性的重要因素。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有三相交流測速電機採樣方法中存在較大延時的不 足，提出一種三相交流測速電機的無延時採樣電路，該電路能實現三相交流測速電機的無 延時採樣。本發明的技術方案是測速電機在某時刻t發出的理想三相交流信號a、b、c瞬時值分別為a = 4lU cosiyvt+ φ)；
2b = yfiucos(wt + φ--π)；C = yfiu cos(wt + φ-^π)·,其中，U為電壓有效值，W為角頻率，Φ為初相角。利用三角公式，它們的平方分別為a2 = U2+U2COS (2wt+2 Φ)；b2 =U2+ U2 cos{2wt + 2φ~^π)·,
gC2 =U2+U2 cos(2wt + 2φ~-π)·,將其相加，第二項恰好完全對消為0。即三相交流信號a、b、c瞬時值的平方和等於一個常數 a2+b2+c2 = 3U2所以7 / = Va2+b2+C2其中U就是相電壓的有效值。由於V^/反映了三相交流測速電機的轉速，本發明提出的三相交流測速電機的無 延時採樣電路就是提供一種能即時獲得V^/的電路。本發明就是根據上述推導，提出一種三相交流測速電機的無延時採樣電路，該電 路由平方和電路和開方電路組成，所述平方和電路處理三相交流測速電機在某時刻t發出 的理想三相交流信號瞬時值a、b、c，得到輸出W1 = (a2+b2+c2)/i，其中i由平方和電路的參
數決定；所述開方電路輸入為W1,輸出巧=Va2+b2+c2。W2為電壓有效值U的々倍。本發明的有益效果是本發明提出的三相交流測速電機的無延時採樣電路可以根 據瞬時值立即取得三相交流測速電機在某時刻t發出的理想三相交流信號的電壓有效值U 的力倍，免去採樣過程中除必要的A/D轉換時間和軟體指令執行時間外的所有延時。
圖1是實施例1中三相交流測速電機的無延時採樣電路原理圖。圖2是實施例2中三相交流測速電機的無延時採樣電路原理圖。
具體實施例方式實施例1 參閱圖1，本實施例的三相交流測速電機的無延時採樣電路，由平方和電路和開方 電路組成，所述平方和電路包括3個級連的模擬乘法器AD534，第一、第二、第三模擬乘法器 AD534的&和Y1引腳分別與三相交流測速電機的三相交流信號a、b、c連接，3個模擬乘法 器AD534的和\引腳均與三相交流測速電機的中線d連接，第三模擬乘法器AD534的 OUT引腳與第二模擬乘法器AD534的\引腳連接，將第二模擬乘法器AD534的OUT引腳與 第一模擬乘法器AD534的\引腳連接，從第一模擬乘法器AD534的OUT引腳得到輸出W1 =(a2+b2+c2)/10V ；所述開方電路為一個模擬乘法器AD534，從平方和電路得到的輸出W1 = (a2+b2+c2)/10V連接到該模擬乘法器AD534的\引腳，將該模擬乘法器AD534的&、Y2和
OUT引腳相連，得到輸出巧=Va2+b2+C2，W2為電壓有效值U的力倍。實施例2 參閱圖2，本實施例的三相交流測速電機的無延時採樣電路，由平方和電路和開方 電路組成，所述平方和電路包括3個級連的模擬乘法器AD734，第一、第二、第三模擬乘法 器AD734的&和Y1引腳分別與三相交流測速電機的三相交流信號a、b、c連接，3個模擬 乘法器AD734的和\引腳均與三相交流測速電機的中線d連接，第三模擬乘法器AD734 的W引腳與第二模擬乘法器AD734的&引腳連接，將第二模擬乘法器AD734的W引腳與 第一模擬乘法器AD734的&引腳連接，從第一模擬乘法器AD734的W引腳得到輸出W1 = (a2+b2+c2)/10V;所述開方電路為一個模擬乘法器AD734，從平方和電路得到的輸出W1 = (a2+b2+c2)/IOV連接到該模擬乘法器AD734的引腳，將該模擬乘法器AD734的X1J2和W引腳相連，得到輸出r2=Va2 + b2+c2 ,W2為電壓有效值U的^^倍。
權利要求
1.一種三相交流測速電機的無延時採樣電路，該電路由平方和電路和開方電路組成， 所述平方和電路處理三相交流測速電機在某時刻t發出的理想三相交流信號瞬時值a、b、 c，得到輸出W1 = (a2+b2+c2)/i，其中i由平方和電路的參數決定；所述開方電路輸入為W1,輸出巧=Va2+b2+C2 ； W2為電壓有效值U的W倍。
2.一種如權利要求1所述的三相交流測速電機的無延時採樣電路，其特徵在於，所述 的平方和電路包括3個級連的模擬乘法器AD534，第一、第二、第三模擬乘法器AD534的&和 Y1引腳分別與三相交流測速電機的三相交流信號a、b、c連接，3個模擬乘法器AD534的 和\引腳均與三相交流測速電機的中線d連接，第三模擬乘法器AD534的OUT引腳與第二 模擬乘法器AD534的&引腳連接，將第二模擬乘法器AD534的OUT引腳與第一模擬乘法器 AD534的&引腳連接，從第一模擬乘法器AD534的OUT引腳得到輸出W1 = (a2+b2+c2)/IOV ； 所述的開方電路為一個模擬乘法器AD534，從平方和電路得到的輸出W1 = (a2+b2+c2)/10V 連接到該模擬乘法器AD534的\引腳，將該模擬乘法器AD534的^C1J2和OUT引腳相連，得到輸出Va2+b2+C2。
3.—種如權利要求1所述的三相交流測速電機的無延時採樣電路，其特徵在於，所述 平方和電路包括3個級連的模擬乘法器AD734，第一、第二、第三模擬乘法器AD734的X1和 Y1引腳分別與三相交流測速電機的三相交流信號a、b、c連接，3個模擬乘法器AD734的\ 和\引腳均與三相交流測速電機的中線d連接，第三模擬乘法器AD734的W引腳與第二 模擬乘法器AD734的\引腳連接，將第二模擬乘法器AD734的W引腳與第一模擬乘法器 AD734的\引腳連接，從第一模擬乘法器AD734的W引腳得到輸出W1 = (a2+b2+c2)/IOV ；所 述開方電路為一個模擬乘法器AD734，從平方和電路得到的輸出W1 = (a2+b2+c2)/10V連接 到該模擬乘法器AD734的&引腳，將該模擬乘法器AD734的^C1 J2和W引腳相連，得到輸出W2=^la2 +b2 +C2。
全文摘要
本發明公開了一種三相交流測速電機的無延時採樣電路，屬於三相交流測速電機採樣領域。該電路由平方和電路和開方電路組成，所述平方和電路處理三相交流測速電機在某時刻t發出的理想三相交流信號瞬時值a、b、c，得到輸出W1＝(a2+b2+c2)/i，其中i由平方和電路的參數決定；所述開方電路輸入為W1，輸出W2為電壓有效值U的倍。依照電壓與被測對象轉速成正比的理論，最終獲得轉速值。該電路免去採樣過程中除必要的A/D轉換時間和軟體指令執行時間外的所有延時，有效解決了傳統三相交流測速電機採樣方法中在轉速低的情況下，存在較大延時的問題。尤其適用於對調節品質及穩定性要求較高的快速過程控制系統中。
文檔編號G01R19/02GK102135557SQ20101061024
公開日2011年7月27日 申請日期2010年12月23日 優先權日2010年12月23日
發明者丁曉, 仵俊剛, 孫卓, 王曉敏, 郝立中, 閆賽超 申請人:西安航空動力控制科技有限公司