CN219611626U - 一种基于旋转变压器的矢量控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于永磁同步电机技术领域，具体涉及一种基于旋转变压器的矢量控制器，包括旋转变压器、信号调理电路、驱动单元以及ARM处理单元；本实用新型用旋转变压器实现永磁同步电机转子的位置反馈，同时配置信号调理单元，具有调节精度高、抗干扰能力强、运行平稳、噪声低等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于永磁同步电机技术领域，具体涉及一种基于旋转变压器的矢量控制器。
背景技术
目前，永磁同步电机因其高效率、动态响应快等特点广泛应用于航空领域及汽车行业，进而对永磁同步电机的控制精度提出了更高的要求，现有的针对永磁同步电机的矢量控制器由于转子位置反馈不精准，调节精度低、运行不够平稳且噪声高。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种基于旋转变压器的矢量控制器，用旋转变压器实现永磁同步电机转子的位置反馈，同时配置信号调理单元，具有调节精度高、抗干扰能力强、运行平稳、噪声低等优点。
为了实现上述技术目的，本实用新型所采用的具体技术方案为：
一种基于旋转变压器的矢量控制器，用于控制永磁同步电机，包括：
旋转变压器，安装在所述电机上，用于测量所述电机的转子位置；
信号调理单元，输入端与所述旋转变压器电连接；
驱动单元，与所述电机电连接，用于驱动所述电机；
ARM处理单元，输入端与所述信号调理单元电连接，输出端与所述驱动单元电连接。
进一步的，所述基于旋转变压器的矢量控制器还包括电源系统；所述电源系统的电流输出端与所述ARM处理单元及所述驱动单元电连接。
进一步的，所述电源系统的电流输出包括±15V直流电、5V直流电以及3.3V直流电。
进一步的，所述ARM处理单元和所述驱动单元基于所述电源系统独立供电。
进一步的，所述信号调理单元包括调解芯片以及电平转换芯片；所述调解芯片的输入端连接所述旋转变压器，输出端连接所述电平转换芯片的输入端；所述电平转换芯片的输出端连接所述ARM处理单元。
进一步的，所述电源系统的电流输出端与所述ARM处理单元和所述驱动单元之间设置有滤波单元。
进一步的，所述滤波单元包括二极管、滤波电容以及电阻。
进一步的，所述ARM处理单元的输出端与所述驱动单元的输入端之间设置有电平转换单元。
进一步的，所述ARM处理单元的输出端与所述驱动单元的输入端之间光耦隔离。
进一步的，所述ARM处理单元上设置有最小系统电路。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型具体实施方式中一种基于旋转变压器的矢量控制器的结构示意图；
其中：1、电源系统；2、ARM处理单元；3、驱动单元；4、信号调理单元；4-1、调解芯片；4-2、电平转换芯片；5、位置反馈装置；6、电机。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
在本实用新型的一个实施例中，提出一种基于旋转变压器的矢量控制器，用于控制永磁同步电机6，如图1所示，包括：
旋转变压器，安装在电机6上，用于测量电机6的转子位置；
信号调理单元4，输入端与旋转变压器电连接，用于调理旋转变压器的输出信号；
驱动单元3，与电机6电连接，用于驱动电机6；
ARM处理单元2，输入端与信号调理单元4电连接，输出端与驱动单元3电连接，基于调理后的旋转变压器的输出信号控制驱动单元3。
在本实施例中，基于旋转变压器的矢量控制器还包括电源系统1；电源系统1的电流输出端与ARM处理单元2及驱动单元3电连接。
在本实施例中，电源系统1的电流输出包括±15V直流电、5V直流电以及3.3V直流电。
在本实施例中，ARM处理单元2和驱动单元3基于电源系统1独立供电。
在本实施例中，信号调理单元4包括调解芯片4-1以及电平转换芯片4-2；调解芯片4-1的输入端连接旋转变压器，输出端连接电平转换芯片4-2的输入端；电平转换芯片4-2的输出端连接ARM处理单元2。
在本实施例中，电源系统1的电流输出端与ARM处理单元2和驱动单元3之间设置有滤波单元。
在本实施例中，滤波单元包括二极管、滤波电容以及电阻。
在本实施例中，ARM处理单元2的输出端与驱动单元3的输入端之间设置有电平转换单元。
在本实施例中，ARM处理单元2的输出端与驱动单元3的输入端之间光耦隔离。
在本实施例中，ARM处理单元2上设置有最小系统电路。
本实施例的驱动单元3和ARM处理单元2分别在两块PCB板上，为防止电源干扰，电源系统分别为驱动单元3和ARM处理单元2供电，驱动电源和控制电源完全独立。
本实用新型中的基于旋转变压器的矢量控制器是基于ARM内核的微处理器设计的，ARM强大的数据处理功能完全可以满足矢量控制技术的运算能力。
ARM处理单元2的输出端与驱动单元3连接，ARM处理单元2将信号调理单元4传送过来的信号经过矢量运算后用6路PWM波信号的形式发送到驱动单元3。
驱动单元3通过六路PWM波控制驱动芯片三相电通断，从而实现永磁同步电机控制。
位置反馈单元5由旋转变压器组成，旋转变压器安装在电机轴后部，接收解调芯片4-1的两个激磁信号，实时采集永磁同步电机位置，通过四路正弦余弦信号Sin SinL CosCosL，实时反馈永磁同步电机位置，因解调芯片的电压为5V，ARM处理单元电压为3.3V，信号调理单元4中先用电平转换芯片4-2将电压转换成3.3V后送到ARM处理单元2中。
ARM处理单元2接收到信号调理单元4的信号后先经过PARK变换后经过CLARK变换后将UVW三相电转换成两相电发送到驱动单元3，经驱动单元控制后驱动永磁同步电机运行。
ARM处理单元2最小系统还包括时钟电路、复位电路、调试接口；本实用新型中时钟电路通过接入两个无源晶振实现所需的时钟；复位电路通过一个看门狗电路实现，具有监视功能，通过一个信号在规定时间内未发生高低电平变化来判断系统是否正常运行；系统调试通过调试接口，用仿真器实现与ARM之间的数据交互。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种基于旋转变压器的矢量控制器，用于控制永磁同步电机，其特征在于，包括：
旋转变压器，安装在所述电机上，用于测量所述电机的转子位置；
信号调理单元，输入端与所述旋转变压器电连接；
驱动单元，与所述电机电连接，用于驱动所述电机；
ARM处理单元，输入端与所述信号调理单元电连接，输出端与所述驱动单元电连接。
2.根据权利要求1所述的基于旋转变压器的矢量控制器，其特征在于，所述基于旋转变压器的矢量控制器还包括电源系统；所述电源系统的电流输出端与所述ARM处理单元及所述驱动单元电连接。
3.根据权利要求2所述的基于旋转变压器的矢量控制器，其特征在于，所述电源系统的电流输出包括±15V直流电、5V直流电以及3.3V直流电。
4.根据权利要求3所述的基于旋转变压器的矢量控制器，其特征在于，所述ARM处理单元和所述驱动单元基于所述电源系统独立供电。
5.根据权利要求4所述的基于旋转变压器的矢量控制器，其特征在于，所述信号调理单元包括调解芯片以及电平转换芯片；所述调解芯片的输入端连接所述旋转变压器，输出端连接所述电平转换芯片的输入端；所述电平转换芯片的输出端连接所述ARM处理单元。
6.根据权利要求5所述的基于旋转变压器的矢量控制器，其特征在于，所述电源系统的电流输出端与所述ARM处理单元和所述驱动单元之间设置有滤波单元。
7.根据权利要求6所述的基于旋转变压器的矢量控制器，其特征在于，所述滤波单元包括二极管、滤波电容以及电阻。
8.根据权利要求7所述的基于旋转变压器的矢量控制器，其特征在于，所述ARM处理单元的输出端与所述驱动单元的输入端之间设置有电平转换单元。
9.根据权利要求8所述的基于旋转变压器的矢量控制器，其特征在于，所述ARM处理单元的输出端与所述驱动单元的输入端之间光耦隔离。
10.根据权利要求9所述的基于旋转变压器的矢量控制器，其特征在于，所述ARM处理单元上设置有最小系统电路。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202223593852.5U CN219611626U (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 一种基于旋转变压器的矢量控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family
ID=87738938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202223593852.5U Active CN219611626U (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 一种基于旋转变压器的矢量控制器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN219611626U (zh) |
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2022
- 2022-12-29 CN CN202223593852.5U patent/CN219611626U/zh active Active
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