[實用新型]開關磁阻電機轉子角位置的零點校對裝置

無效

• 申請號: 200720149369.4
• 申請日: 2007-05-30
• 公開（公告）號: CN201087825Y
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 畢偉;蘇建中;李憲平
• 申請（專利權）人: 北京中紡銳力機電有限公司
• 主分類號: G01D5/14
• 分類號: G01D5/14;G01B7/30;H02P6/16
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司
• 代理人: 王文光

技術領域

本實用新型涉及一種開關磁阻電機轉子角位置零點校對裝置，特別涉及一種基于絕對型旋轉編碼器的開關磁阻電機轉子角位置的零點校對裝置。

技術背景

開關磁阻電機具有結構簡單、性能可靠、啟動轉矩大、調速范圍寬以及效率高等優點，近年得到快速發展。開關磁阻電機與電機控制器配套構成系統，前者包含定子、轉子、角位置傳感器等，后者裝有功率電路、控制電路等部件。

開關磁阻電機為定子、轉子的雙凸極結構，其定子和轉子都是由硅鋼片疊壓而成，定子極上裝有集中繞組，當繞組通電時將對臨近的轉子極產生電磁吸引力。開關磁阻電機可以設計成不同的繞組相數和不同的定轉子極數，如三相6/4極、三相12/8極、四相8/6極等。開關磁阻電機的各相磁路的磁阻隨轉子的角位置而變，為使其正常工作，必須在轉子轉到適當的位置時開通或者關斷相應的相繞組的電流，保證各相的電流與相應的轉子角位置同步，并且在轉子轉動過程中始終正確切換各相繞組。為了有效的控制開關磁阻電機，必須知道電機定子與轉子的相對位置，因此電機中需要裝有轉子角位置檢測裝置；而要確定轉子的角位置還必須有一個確定的參考位置，即角位置零點。通常確定角位置零點的方法是，以某一相繞組作為基準相，以基準相定子與某一轉子極中心線相重合的位置作為角位置參考零點。為了得到準確的電機轉子的角位置信號，首先必須進行角位置零點校對。

目前開關磁阻電機的轉子角位置檢測方式主要有基于光電式、電磁式、霍爾式、電容式等角位置傳感器元件幾種形式。

圖1所示是一種基于光電式傳感器元件構成的角位置檢測裝置的結構圖。角位置檢測裝置由傳感器電路板和隨電機主軸旋轉的不透光齒盤組成，傳感器電路板主要包括三個光電開關傳感器元件，齒盤有沿圓周方向均勻分布的8個齒，齒距為45°，每個齒和槽均為22.5°；光電傳感器元件間隔7.5°。將傳感器電路板安裝在電機非出力端的端蓋上，如圖2所示，位置檢測電路板(或者光電齒盤)上設計有弧形螺絲孔，可以沿圓周方向進行微調。對這種檢測裝置進行零點設定時，首先給電機基準相繞組通電，使該相定子極中心線與轉子極中心線相重合，然后調整傳感器電路板或者光電齒盤，使圖1中齒盤的一個齒的右沿恰好處于圖中所示的一個光電傳感元件的中心線上；盤向右轉則擋光，盤向左轉則不擋光，使轉子轉到該位置時傳感器的輸出信號恰好產生一個電平的跳變信號，該信號是在系統設計時確定的，代表了基準相定、轉子極中心線相重合位置，并能被電機控制器識別。

基于這種角位置檢測裝置的零點校對需要調整傳感器板與傳感器齒盤的相對位置，而確定傳感器元件與傳感器齒盤的對應關系靠人工目測或測量傳感器元件輸出電平，要求操作人員有一定的經驗，誤差較大，操作麻煩。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種基于絕對型旋轉編碼器的開關磁阻電機轉子角位置零點校對裝置。

本實用新型所述的開關磁阻電機轉子角位置零點校對裝置，包括電流單元、零點控制單元、零點儲存單元，所述電流單元連接電機的繞組，零點控制單元分別連接電流單元、零點存儲單元和絕對型旋轉編碼器，電流單元給電機的繞組提供定位電流，零點控制單元讀取絕對型旋轉編碼器的信號，記錄零點位置，并存儲到零點存儲單元中。

所述電流單元的功率電路由整流橋、濾波電容、功率開關器件(如IGBT)和電流傳感器構成，零點控制單元以微處理器為核心，零點儲存單元包括非易失性存儲器。

零點控制單元采用以微處理器為核心的數字電路。零點控制單元在功能上包括調節器、PWM(脈沖寬度調制)信號發生器，所述調節器可選擇P(比例)、PI(比例積分)或者PID(比例積分微分)調節器。零點控制單元讀取編碼器信號，將零點位置信號保存到零點存儲單元的非易失性存儲器中。

電機內部安裝與電機主軸相連的絕對型旋轉編碼器，絕對型旋轉編碼器采集電機轉子的角位置信號。編碼器信號線接至零點控制單元。