CN108111064A - 一种永磁同步电机转子位置检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电机控制技术领域，提供了一种永磁同步电机转子位置检测系统及方法，该系统包括：旋转变压器，包括安装在电机主轴上的转子及定子，及绕在定子上正弦线圈及余弦线圈，与旋转变压器连接的旋变解码器及数模转换器连接，数模转换器及旋变解码器均与电机控制器连接。电机控制器可以用于检测旋变解码器是否异常，若检测到旋转编码器异常，则以电机控制器检测到的转子位置为准确位置进行控制，可以有效避免由于旋变解码器异常故障导致的转子控制不稳定或逆转；若检测到旋转编码器正常，则以旋转编码器检测到的转子位置作为准确位置进行控制，可以提高系统的运行速率，因此该系统兼顾了转子位置检测的精准性及检测速度。

Description

一种永磁同步电机转子位置检测系统及方法

技术领域

本发明属于电机控制技术领域，提供了一种永磁同步电机转子位置检测系统及方法。

背景技术

永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor)是一种高能量密度的环保电机，主要由电机定子、电机转子、电机控制芯片、电子换向开关等组成。永磁同步电机的高效控制需要精确的转子位置信息，电机控制器根据转子位置给定子提供电流，以驱动转子转动，输出转矩。

一般情况下，转子位置是通过旋转变压器和旋变解码器来获得，若检测到的转子位置与转子的实际位置误差过大，就会导致转子逆转或者控制不稳定。现有技术普遍采用单路检测，旋变解码器输出12位的并行信息、SPI串行信息、以及A.B.Z.编码，如果旋变解码器出现故障，或者可靠性出现问题，输出数据有误差，则会导致控制失误。

发明内容

本发明实施例提供一种永磁同步电机转子位置检测系统，旨在解决由于旋变解码器故障导致转子逆转或者控制不稳定的问题。

本发明是这样实现的，一种永磁同步电机转子位置检测系统，所述系统包括：

旋转变压器，包括安装在电机主轴上的转子及定子，及绕在定子上正弦线圈及余弦线圈，

与旋转变压器连接的旋变解码器及数模转换器连接，数模转换器及旋变解码器均与电机控制器连接。

本发明是这样实现的，一种永磁同步电机转子位置检测方法，所述方法包括如下步骤：

S1、旋转变压器将正弦线圈及余弦线圈产生正弦电压包络线及余弦电压包络线输出至旋变解码器及数模转换器；

S2、旋变解码器对正弦电压包络线及余弦电压包络线进行解码，获取校验转子位置信息，并将校验转子位置信息发送至电机控制器；

S3、数模转换器将正弦电压包络线及余弦电压包络线转换成数字信号，发送至电机控制器；

S4、电机控制器对正弦电压包络线及余弦电压包络线进行解码，获取标准转子位置信息，并基于校验转子位置信息及标准转子位置信息来确定电机转子位置。

进一步的，所述步骤S4具体包括如下步骤：

S41、判断校验转子位置信息与标准转子位置信息是否一致；

S42、若判断结果为否，则基于标准转子位置信息确定电机转子位置；

S43、若判断结果为是，则基于校验转子位置信息确定电机转子位置。

进一步的，所述校准转子位置信息及所述标准转子位置信息由12位的并行信息、SPI串行信息、以及A.B.Z.编码组成。

本发明提供的永磁同步转子位置检测方法具有如下有益效果：

电机控制器可以用于检测旋变解码器是否异常，若检测到旋转编码器异常，则以电机控制器检测到的转子位置为准确位置进行控制，可以有效避免由于旋变解码器异常故障导致的转子控制不稳定或逆转；若检测到旋转编码器正常，则以旋转编码器检测到的转子位置作为准确位置进行控制，可以提高系统的运行速率，因此该系统兼顾了转子位置检测的精准性及检测速度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的永磁同步电机转子位置检测系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的永磁同步电机转子位置检测方法的流程图；

1.旋变变压器、2.旋变解码器、3.电机控制器、4.数模转换器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明实施例提供的永磁同步电机转子位置检测系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。

该系统包括：

旋转变压器1，旋变变压器1包括安装在电机主轴上的转子及定子，绕在定子上正弦线圈及余弦线圈，

与旋转变压器1连接的旋变解码器2及数模转换器4连接，数模转换器4及旋变解码器2均与电机控制器3连接。

图2为本发明实施例提供的永磁同步电机转子位置的检测方法，该方法包括如下步骤：

S1、旋转变压器将正弦线圈及余弦线圈产生正弦电压包络线及余弦电压包络线输出至旋变解码器及数模转换器；

S2、旋变解码器对正弦电压包络线及余弦电压包络线进行解码，获取校验转子位置信息，并将校验转子位置信息发送至电机控制器；

S3、数模转换器将正弦电压包络线及余弦电压包络线转换成数字信号，发送至电机控制器；

S4、电机控制器对正弦电压包络线及余弦电压包络线进行解码，获取标准转子位置信息，并基于校验转子位置信息及标准转子位置信息来确定电机转子位置；

在本发明实施例中，基于校验转子位置信息及标准转子位置信息来控制电机转子位置具体包括如下步骤：

S41、判断校验转子位置信息与标准转子位置信息是否一致；

S42、若判断结果为否，则基于标准转子位置信息确定电机转子位置；

S43、若判断结果为是，则基于校验转子位置信息确定电机转子位置。

在本发明实施例中，上述校准转子位置信息及标准转子位置信息由12位的并行信息、SPI串行信息、以及A.B.Z.编码组成。

本发明提供的永磁同步转子位置检测方法具有如下有益效果：

电机控制器可以用于检测旋变解码器是否异常，若检测到旋转编码器异常，则以电机控制器检测到的转子位置为准确位置进行控制，可以有效避免由于旋变解码器异常故障导致的转子控制不稳定或逆转；若检测到旋转编码器正常，则以旋转编码器检测到的转子位置作为准确位置进行控制，可以提高系统的运行速率，因此该系统兼顾了转子位置检测的精准性及检测速度。

上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种永磁同步电机转子位置检测系统，其特征在于，所述系统包括：

旋转变压器，包括安装在电机主轴上的转子及定子，及绕在定子上正弦线圈及余弦线圈，

与旋转变压器连接的旋变解码器及数模转换器连接，数模转换器及旋变解码器均与电机控制器连接。

2.一种基于权利要求1所述永磁同步电机转子位置检测系统的检测方法其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、旋转变压器将正弦线圈及余弦线圈产生正弦电压包络线及余弦电压包络线输出至旋变解码器及数模转换器；

S2、旋变解码器对正弦电压包络线及余弦电压包络线进行解码，获取校验转子位置信息，并将校验转子位置信息发送至电机控制器；

S3、数模转换器将正弦电压包络线及余弦电压包络线转换成数字信号，发送至电机控制器；

S4、电机控制器对正弦电压包络线及余弦电压包络线进行解码，获取标准转子位置信息，并基于校验转子位置信息及标准转子位置信息来确定电机转子位置。

3.如权利要求2所述的永磁同步电机转子位置检测方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括如下步骤：

S41、判断校验转子位置信息与标准转子位置信息是否一致；

S42、若判断结果为否，则基于标准转子位置信息确定电机转子位置；

S43、若判断结果为是，则基于校验转子位置信息确定电机转子位置。

4.如权利要求3所述的永磁同步电机转子位置检测方法，其特征在于，所述校准转子位置信息及所述标准转子位置信息由12位的并行信息、SPI串行信息、以及A.B.Z.编码组成。