[發明專利]航空高精密度轉速源裝置

無效

• 申請號: 200710018277.7
• 申請日: 2007-07-17
• 公開（公告）號: CN101123409A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 林輝;齊蓉
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H02P6/06
• 分類號: H02P6/06;H02P6/16
• 代理公司: 西北工業大學專利中心
• 代理人: 黃毅新

技術領域

本發明涉及一種航空高精密度轉速源裝置。

背景技術

速度傳感器在航空、航天上得到廣泛的應用，但在使用之前必須校準，這就需要高精度驅動裝置對其進行驅動。測速發電機是航空領域常用的一種速度傳感器，其轉速和輸出電壓存在一一對應的關系，但由于各個測速發電機、轉速表的性能不一致，在飛機總裝前需要對其進行一一校準，而測速發電機往往還帶著轉速表，因而要求航空高精密度轉速源應該是一個標準“驅動”和“信號”源，并且要有較高的調速精度和較寬的調速范圍。

根據轉速源驅動電機的類型劃分，公知的有三種方案：即采用步進電機作為驅動電機的方案、采用有刷直流電機作為驅動電機的方案以及采用無刷直流電機作為驅動電機的方案。

采用步進電機作為驅動電機的方案。從步進電機的運行特性可知，步進電機調速大部分情況下采用開環調速，通過調整所加脈沖的頻率，可以很容易的精確控制轉速，但是，步進電機通常適用于低轉矩應用、價格昂貴、不易工作在高轉速狀態，步進電機的這些固有缺點使得它不適于作為高精密度轉速源的驅動電機。

采用有刷直流電機作為驅動電機的方案。該方案控制線路簡單，容易控制。缺點是電機上帶有機械電刷，電機在轉動過程中，電刷在不斷的切換，引起換向過程電磁干擾，容易造成電刷磨損及損壞，維護困難。而且，該方案采用轉速、電流雙閉環控制方法，調速精度和范圍受到很大影響，轉速精度一般僅能夠達到千分之一。遠遠不能滿足航空高精密度轉速源轉速精度達萬分之一的要求。

采用無刷直流電機作為驅動電機的方案。為了提高系統的抗干擾能力和調速精度，采用鎖相環控制策略，通過實際速度信號和給定速度信號鎖相的鎖相控制，達到穩速的目的。缺點是存在低速時的轉矩脈動。

發明內容

為了克服現有技術對高精度、高轉速、寬調速不能協調的不足，本發明提供一種航空高精密度轉速源裝置，通過位置換向和時間換向雙結構控制，可以滿足航空高精密度轉速源裝置對高精度、高轉速、寬調速的要求。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案：一種航空高精密度轉速源裝置，包括低壓電源、控制面板和液晶顯示器，其特點是還包括DSP主控制板、整流濾波單元、電隔離電路、驅動電路、逆變電路、故障檢測及保護單元，DSP主控制板發出的電機控制信號經光電隔離電路送入驅動電路，驅動電路驅動逆變電路進而驅動稀土永磁同步電動機，稀土永磁同步電動機輸出軸通過連接法蘭與測速發電機固連；功角反饋單元通過位置傳感器測量稀土永磁同步電動機實時運行功率角并反饋給DSP主控制板，故障檢測及保護單元將實時檢測到的系統故障反饋給DSP主控制板，DSP主控制板使位置換向和時間換向雙結構控制之間無縫切換。

上述的雙結構控制，即當電動機處于起動或調整過程中，采用位置換向方式；當電機轉速與期望轉速接近且相對穩定時，采用時間換向方式；當檢測到轉速與期望值差別太大，可判定為失步，則重新采用位置換向方式；當電機轉速與期望轉速接近且相對穩定時，再采用時間換向方式。

上述的雙結構控制兩種模式的相互切換條件設為滯環。

本發明的有益效果是：由于通過采用位置換向和時間換向雙結構控制，滿足了航空高精密度轉速源裝置對高精度、高轉速、寬調速的要求。同時轉速精度由現有技術的千分之一提高到萬分之一。

下面結合附圖和實施例對本發明作詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明航空高精密度轉速源裝置結構示意圖。

圖2是圖1中雙結構控制示意圖。

圖中，1-交流220V電源，2-保險絲，3-電源開關，4-變壓器，5-低壓電源，6-DSP主控制板，7-光電隔離電路，8-驅動電路，9-逆變單元，10-稀土永磁同步電動機，11-整流濾波單元，12-控制面板，13-液晶顯示器，14-功角反饋單元，15-故障檢測及保護單元，16-連接法蘭。

具體實施方式