[發明專利]一種編碼器的自校準控制方法及其三輪車驅動系統

有效

• 申請號: 202010908085.9
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN112072964B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 胡宜豹;卜言柱;張力;劉竹園;王偉;王慶;周建華;周維;花為;李玉剛;劉亞軍;胡金龍;程興;李升
• 申請（專利權）人: 無錫賽盈動力科技有限公司
• 主分類號: H02P6/16
• 分類號: H02P6/16;H02K11/21;H02K11/33
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• 代理人: 暫無信息

1.一種編碼器的自校準控制方法，所述編碼器安裝在電機上，其特征在于，所述編碼器采用電感式位置編碼器用于實時檢測轉子位置信號，所述電機采用驅動器進行驅動運行，所述驅動器基于所述轉子位置信號對所述電機進行正弦波驅動控制；在所述電機使用前，所述編碼器預先進行自校準控制，其中，所述自校準控制的操作步驟包括：

A10)、對安裝有編碼器的電機上電，通過外力使得電機處于穩定的勻速旋轉狀態；所述電機的旋轉速度范圍設定為其額定轉速的20-80％；

A20)、調節位于編碼器內部感應線圈的原始正余弦信號，并基于該原始正余弦信號調節編碼器的輸出幅值，使得編碼器在每個周期內的原始正余弦信號達到統一輸出幅值；

A30)、將該輸出幅值信號通過處理計算后作為轉子位置的零位校準信號發送給所述驅動器；

A40)、將該輸出幅值信號存儲在所述編碼器中；

后續電機在每次啟動時，驅動器通過接收編碼器內部感應線圈輸出的正余弦信號與預先存儲的零位校準信號進行比對差異，可以實現對轉子實時位置的精準檢測。

2.根據權利要求1所述的自校準控制方法，其特征在于，所述編碼器設有自校準按鍵，通過按壓所述自校準按鍵，用于向所述編碼器發送將所述輸出幅值信號進行存儲的指令。

3.根據權利要求1所述的自校準控制方法，其特征在于，所述電機包括電磁感應連接的定子組件和轉子組件，所述轉子組件與電機軸固裝為一體；所述編碼器采用電感式位置編碼器，包括電磁感應連接的編碼器轉動模塊和編碼器定子模塊，其中，所述編碼器轉動模塊固定安裝在所述電機軸上，所述編碼器定子模塊固定安裝在定子組件一端，且與所述驅動器通信連接，將計算得到的轉子位置信號發送給所述驅動器。

4.根據權利要求3所述的自校準控制方法，其特征在于，所述編碼器轉動模塊設有轉動模塊印刷電路板，所述轉動模塊印刷電路板上設有導電材料刻度區，所述編碼器定子模塊設有定子模塊印刷電路板，所述定子模塊印刷電路板上設有用于產生電磁場的激勵線圈、用于接收感應電動勢的接收線圈和處理芯片，其中，所述導電材料刻度區用于影響激勵線圈和接收線圈之間的耦合關系，所述激勵線圈產生交變電磁場強度后使得接收線圈上的感應電動勢發生變化，該接收線圈作為所述感應線圈，且該感應電動勢信號作為所述原始正余弦信號；當編碼器轉動模塊相對編碼器定子模塊旋轉一圈后，所述接收線圈得到多個周期的原始正余弦信號，通過處理芯片對該原始正余弦信號進行計算處理調節后，使得編碼器在每個周期內的原始正余弦信號達到統一輸出幅值。

5.根據權利要求4所述的自校準控制方法，其特征在于，所述轉子組件包括永磁磁鋼，當永磁磁鋼旋轉時，所述永磁磁鋼的磁極使得所述導電材料刻度區產生渦流場，用于削弱所述激勵線圈的交變電磁場強度。

6.根據權利要求4所述的自校準控制方法，其特征在于，所述處理芯片配合所述激勵線圈產生高頻周期性交流電壓和電流，流過所述激勵線圈的交變電流在其周邊區域內形成交變電磁場；當激勵線圈上產生的交變電磁場穿過接收線圈時，由于該接收線圈的磁通量發生交變，確保在每個接收線圈上產生頻率相同的交變感應電動勢。

7.根據權利要求6所述的自校準控制方法，其特征在于，各接收線圈在所述轉動模塊印刷電路板上呈環狀間隔分布；所述導電材料刻度區上的各導電材料在所述轉動模塊印刷電路板上呈環狀間隔分布。

8.一種三輪車驅動系統，包括三輪車架上的電機以及用于控制電機驅動運行的驅動器，其特征在于，所述電機包括安裝在電機軸上的編碼器，所述編碼器與所述驅動器之間通信連接，其中，在電機使用前，所述編碼器采用如權利要求1-7之一所述的自校準控制方法。