[實(shí)用新型]一種開關(guān)磁阻電機(jī)繞組電壓的檢測(cè)裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920284820.2
• 申請(qǐng)日: 2009-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN201637777U
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 時(shí)龍興;虞翠萍;鐘銳;刁龍;陸生禮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R19/25
• 分類號(hào): G01R19/25
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種開關(guān)磁阻電機(jī)繞組電壓的檢測(cè)方法和檢測(cè)裝置，解決了已有的測(cè)量方法價(jià)格昂貴并且不穩(wěn)定的問題，屬于電機(jī)控制電機(jī)繞組電壓檢測(cè)的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(SR電動(dòng)機(jī))結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固，工作可靠，效率高，由其構(gòu)成的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(SRD)與傳統(tǒng)交直流調(diào)速系統(tǒng)相比，具有許多優(yōu)點(diǎn)，如：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，低速性能好，無感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)所出現(xiàn)的沖擊電流現(xiàn)象；調(diào)速范圍寬，控制靈活，可方便實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行，具有較強(qiáng)的再生制動(dòng)能力，在寬廣的轉(zhuǎn)速和功率范圍內(nèi)都具有高效率，有利于節(jié)能降耗；可工作于極高轉(zhuǎn)速；可缺相運(yùn)行，容錯(cuò)能力強(qiáng)等。目前，SRD在軍事和民用工業(yè)上的應(yīng)用已取得一些效果，但還存在一些問題有待進(jìn)一步研究解決，主要有轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)、控制方法的實(shí)現(xiàn)技術(shù)等。

SR電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng)需要準(zhǔn)確的繞組電壓的大小以及方向。傳統(tǒng)的繞組電壓的檢測(cè)通常都是利用電壓傳感器實(shí)現(xiàn)的。

目前，使用最廣泛的電壓是霍爾傳感器。而霍爾元件是由半導(dǎo)體材料制成的，對(duì)溫度的變化是很敏感的，其輸入電阻、輸出電阻、乘積靈敏度也將受到溫度變化的影響，從而給測(cè)量帶來較大的誤差。此外由于不等位電勢(shì)造成的零位誤差以及寄生直流電勢(shì)誤差，自勵(lì)磁場(chǎng)零位電勢(shì)誤差等誤差的存在，使霍爾傳感器的使用精度受到很大的影響，致使霍爾傳感器的工作不可靠，而要解決這些問題則需要設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的補(bǔ)償電路，而且霍爾傳感器價(jià)格昂貴，這都很大的降低了霍爾傳感器的實(shí)用性，限制了霍爾傳感器的使用。

實(shí)用新型內(nèi)容

技術(shù)問題：本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有的使用電壓霍爾傳感器進(jìn)行電壓測(cè)量中遇到的工作不可靠以及價(jià)格昂貴，實(shí)用性不高的問題。提供了一種開關(guān)磁阻電機(jī)繞組電壓測(cè)量的方法的電路，能實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)繞組電壓的準(zhǔn)備、實(shí)時(shí)的測(cè)量。電路原理和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用，易于實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)方案：

本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型一種開關(guān)磁阻電機(jī)繞組電壓的檢測(cè)裝置，其特征在于：該裝置由比例分壓采樣電路依次串接繞組正反向電壓極性檢測(cè)電路、單片機(jī)CPU和單管蓄流回路構(gòu)成，其中比例分壓采樣電路依次串接繞組電壓極性檢測(cè)電路的電源端分別與外部直流電源連接。

所述比例分壓采樣電路包括第一電阻、第二電阻和數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD，其中第一電阻(R1)的一端通過第一接線端子分別接外部直流電源的正極和單管蓄流回路的正輸入端，第二電阻的一端通過第三接線端子接到外部直流電源的負(fù)極和單管蓄流回路的負(fù)輸入端，第一電阻、第二電阻的連接點(diǎn)同時(shí)連接到數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD的輸入端，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD的輸出端通過內(nèi)部通訊總線接單片機(jī)CPU的輸入端。

所述繞組正反向電壓極性檢測(cè)電路包括第三電阻、第一光耦、第四電阻和第二光耦，其中第三電阻的一端通過第四接線端子接單管蓄流回路的輸出端，另一端與串接第一光耦后再通過第五接線端子接單管蓄流回路的輸入端，第四電阻的一端接第五線端子，第四電阻的另一端與串接第二光耦后再接第四接線端子，第一光耦和第二光耦的輸出端分別接單片機(jī)CPU的輸入端。

所述單管蓄流回路包括第一晶體管、第二晶體管、第一二極管、第二二極管和電感，其中第一晶體管的漏極分別接第一二極管的陰極和比例分壓采樣電路的正輸出端，第一晶體管的源極通過第四接線端子分別接繞組正反向電壓極性檢測(cè)電路的正輸入端、第二二極管的陰極和電感的一端，電感的另一端通過第五線端子分別接第二晶體管的漏極、第一二極管的陽極和繞組正反向電壓極性檢測(cè)電路的負(fù)輸入端，第二晶體管的源極分別接第二二極管的陽極和比例分壓采樣電路的負(fù)輸出端。

有益效果：本實(shí)用新型通過對(duì)磁阻電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路以及工作狀態(tài)進(jìn)行分析，提出了一種測(cè)量繞組電壓的大小以及方向的有益的可行性方案。利用分壓比例電路，以及電壓極性測(cè)試電路，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片ADC以及控制處理器芯片CPU，可對(duì)無位置傳感器的繞組電壓進(jìn)行準(zhǔn)備實(shí)時(shí)的測(cè)量。本實(shí)用新型利用了開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)已有的硬件，輔助測(cè)量電路，可以準(zhǔn)備的得到繞組電壓的大小和方向。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。

附圖說明

圖1是開關(guān)磁阻電機(jī)雙管導(dǎo)通工作狀態(tài)下的電流回路及光耦導(dǎo)通信號(hào)。

圖2是開關(guān)磁阻電機(jī)CCC斬雙管工作狀態(tài)下的電流回路及光耦導(dǎo)通信號(hào)。

圖3是開關(guān)磁阻電機(jī)CCC斬雙管工作狀態(tài)下的單管蓄流回路。

圖4是無位置傳感器的開關(guān)磁阻電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

圖5本實(shí)用新型的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型方法包括獲得繞組電壓的大小和方向的方法原理：