[發明專利]大型拼接式弧線電機轉子精確位置檢測系統及其檢測方法

有效

• 申請號: 201510208539.0
• 申請日: 2015-04-28
• 公開（公告）號: CN104868812B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 宋曉莉;汪達興;張超
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家天文臺南京天文光學技術研究所
• 主分類號: H02P21/04
• 分類號: H02P21/04;H02P21/14;H02P25/02;H02K11/20
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所32230
• 代理人: 栗仲平

1.一種用于大型天文望遠鏡拼接式弧線電機驅動的轉子位置檢測系統，大型天文望遠鏡的驅動電機采用拼接式弧線電機，在該拼接式弧線電機轉子上設有光電編碼器，其特征在于，所述的光電編碼器是采用設有多個參考點的增量式光電編碼器；該設有多個參考點的增量式光電編碼器的輸出，經光電耦合隔離后，用長線驅動器對信號功率緩沖，經變換后把轉子位置信號送往DSP相關接口；

所述的應用在拼接式弧線電機上的編碼器，兼有絕對位置和相對位置的“混合式”的專用編碼器，是一種設有多個參考點的高分辨率編碼器，根據編碼器的刻線數不同具有不同個數的“參考點”；

所述的設有多個參考點的增量式光電編碼器是采用與轉軸同軸安裝的、整圓的、帶多個參考點的光電編碼器。

2.根據權利要求1所述的用于大型天文望遠鏡拼接式弧線電機驅動的轉子位置檢測系統，其特征在于，所述的編碼器信號處理是采用硬件抗干擾和數字濾波后的編碼器信號通過長線驅動器功率緩沖處理信號。

3.根據權利要求1所述的用于大型天文望遠鏡拼接式弧線電機驅動的轉子位置檢測系統，其特征在于，所述的拼接式弧線電機的轉子磁極位置是由DSP器件中的“計數器單元”來完成計算的；根據光電編碼器的參考點中相鄰兩個點的脈沖個數計算當前參考點，根據當前參考點的位置值及DSP器件中的“計數器單元”的計數值的值計算出弧線電機當前轉子磁極的精確位置。

4.根據權利要求1所述的用于大型天文望遠鏡拼接式弧線電機驅動的轉子位置檢測系統，其特征在于，光電編碼器輸出正弦信號，由商用光電編碼器專用細分器處理成A、B、R三路脈沖信號，其中A、B信號相差90゜，R就是所選光電編碼器的參考點信號。

5.根據權利要求1-4之一所述的用于大型天文望遠鏡拼接式弧線電機驅動的轉子位置檢測系統，其特征在于，所述的拼接式弧線電機是大直徑、多極的拼接式弧線永磁同步電機。

6.權利要求1所述的用于大型天文望遠鏡拼接式弧線電機驅動的轉子位置檢測系統的檢測方法，其特征在于，步驟如下：

⑴.大型天文望遠鏡拼接式弧線驅動電機的轉子上設有多個參考點的光電編碼器，光電編碼器經細分后輸出A、B、R三組信號，并進行濾波處理；

⑵.濾波處理后的信號經光電耦合隔離后，用長線驅動器對信號功率緩沖；應對編碼器信號和DSP器件的電壓不同需要進行信號的電平轉換；

⑶.變換后的轉子位置信號送往DSP信號處理接口；

⑷. DSP的“計數器單元”把從編碼器中讀出的參考點相鄰兩個點的脈沖個數，計算出弧線電機當前轉子的絕對位置信息；

⑸.DSP處理器根據當前弧線電機當前轉子的絕對位置信息經信號處理和計算，應用矢量控制方法，給電機定子施以與轉子磁極位置相適應的三相電流，使大型天文望遠鏡拼接式弧線驅動電機可以正常工作和運行。

7.根據權利要求6所述的用于大型天文望遠鏡拼接式弧線電機驅動的轉子位置檢測系統的檢測方法，其特征在于，DSP的“計數器單元”，步驟的DSP計數單元是根據多參考點相鄰兩個點的脈沖個數及DSP計數器的值，計算出當前弧線電機當前轉子的絕對位置信息。