CN202309597U - 无uvw位置信号检测的永磁同步电机传动系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种无UVW位置信号检测的永磁同步电机传动系统，其特征在于：包括定子电流矢量发生器，由定子电流矢量发生器产生的电流矢量得到的参考电压，SVPWM方式驱动逆变器根据该参考电压使得永磁同步电机工作，由增量式光电编码器检测永磁同步电机转子的旋转角度，增量式光电编码器通过信号线将旋转角度信号传送到定子电流发生器。本实用新型提供的系统不需要提供U、V、W检测信号，系统成本降低，拓展了PMSM的应用范围，同时，电机转子振动小、定位精确。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种永磁同步电机传动系统，该系统尤其适用于转子位置检测器不能提供U、V、W信号的场合。
背景技术
目前在电机转子位置检测中使用较多的有旋转变压器、绝对式光电编码器和增量式光电编码器，其中前两者可以检测出电机转子的绝对位置，后者获得的是电机转子的相对位置。绝对式光电脉冲编码器输出的是二进制码，与转子绝对位置一一对应，位数越多则精度越高，但是这样带来的问题是引线增多，不便使用且抗干扰能力差，价格昂贵。旋转变压器从本质上说是一种模拟式位置检测元件，需要复杂的数字轴角变换电路，而且其检测精度也远不及增量式光电脉冲编码器。从性价比方面考虑，增量式光电编码器是在交流伺服系统中较好的选择。目前PMSM转子位置检测采用的增量式光电编码器，一般需要U、V、W、A和B这样的5个信号，其中U、V、W信号相差120°电角度，用来检测出转子的位置区间，A、B为增量式光电脉冲编码器的输出，用来测量转子的精确位置。随着PMSM应用场合的拓展，越来越多的场合转子位置检测器不能提供U、V、W信号。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种适用于转子位置检测器不能提供U、V、W信号的永磁同步电机传动系统。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种无UVW位置信号检测的永磁同步电机传动系统，其特征在于：包括定子电流矢量发生器，由定子电流矢量发生器产生的电流矢量得到的参考电压，SVPWM方式驱动逆变器根据该参考电压使得永磁同步电机工作，由增量式光电编码器检测永磁同步电机转子的旋转角度，增量式光电编码器通过信号线将旋转角度信号传送到定子电流发生器。
本实用新型提供的系统不需要提供U、V、W检测信号，系统成本降低，拓展了PMSM的应用范围，同时，电机转子振动小、定位精确。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种无UVW位置信号检测的永磁同步电机传动系统示意图。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图1所示，本实用新型提供的一种无UVW位置信号检测的永磁同步电机传动系统，包括定子电流矢量发生器，电流矢量发生器产生幅值恒定、方向任意的电流矢量，通过该电流矢量得到电压空间矢量SVPWM的参考电压。接着通过SVPWM方式驱动逆变器使得永磁同步电机工作。这时，安装在永磁同步电机上的增量式光电编码器能够检测转子的旋转角度，并通过增量式光电编码器的信号线将旋转角度信号传送到定子电流矢量发生器，使得定子电流能够根据转子位置自动改变相位角。
增量式光电编码器输出有A，B正交脉冲两路，零脉冲Z一路。一般A，B端口每转输出1000～5000个脉冲，Z端口每转输出1个脉冲。Z信号用于校正每转编码器产生的脉冲个数，进一步将误差控制在每一转之内，避免了积累误差的产生。若要区别电机转子旋转的方向，就要根据A，B两路脉冲信号的相位来判断正转和反转。
通过增量式光电编码器检测转子的脉冲数变化，位置计数器对编码器的反馈脉冲信号计数，用于判断电机的转向。根据增量式光电编码器发出的脉冲信号所体现的方向信号，使给定的定子电流矢量更接近电机转子磁极，再检测电机的转向。直到定子电流矢量与转子磁极重合，此时转子不转，增量式光电编码器也不再有脉冲发出，则转子初始位置定位成功，此时的定子电流矢量相位角就是转子初始位置角。
在本实用新型的技术方案中：（1）转子初始位置定位法的基础是通过给电机输入任意电流矢量，从而产生特定方向的定子磁场；（2）定位过程中，速度环开环，只有电流环工作。根据电流调节器的给定值，控制电路产生定子电流矢量，方向任意；（3）由于转子的初始位置未知，只要定子电流矢量与转子位置不重合，转子在定子电流的作用下开始旋转；（4）根据电机的转向修正定子电流矢量的角度从而改变定子磁场的方向，直到定子磁场与电机转子磁极重合；（5）转子不再转动，光电脉冲编码器也不再有脉冲发出，完成了电机转子的初始位置定位。
Claims (1)
1.一种无UVW位置信号检测的永磁同步电机传动系统，其特征在于：包括定子电流矢量发生器，由定子电流矢量发生器产生的电流矢量得到的参考电压，SVPWM方式驱动逆变器根据该参考电压使得永磁同步电机工作，由增量式光电编码器检测永磁同步电机转子的旋转角度，增量式光电编码器通过信号线将旋转角度信号传送到定子电流发生器。
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| CN111293930B (zh) * | 2018-12-07 | 2023-07-11 | 施耐德电气工业公司 | 用于控制电机的方法和装置 |
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