永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)方法.doc

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1、永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)方法作者：齊淑尊王文彬來(lái)源：《科學(xué)與財(cái)富》2017年第26期????????摘要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的高科技產(chǎn)物被廣泛應(yīng)用到了國(guó)家的生產(chǎn)建設(shè)和人們的日常生活里，其中永磁同步電機(jī)就是其中之一。因?yàn)橛来磐诫姍C(jī)擁有很多優(yōu)點(diǎn)，如體積小，實(shí)用效率高，耗能量低等，所以受到很多生產(chǎn)建設(shè)相關(guān)人士的好評(píng)。但是，在永磁同步電機(jī)使用的過(guò)程中，還有需要注意的事項(xiàng)，尤其是永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置的檢測(cè)，它對(duì)永磁同步電機(jī)的運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。本篇文章就是通過(guò)對(duì)永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)方法方面的內(nèi)容進(jìn)行論述

2、，并通過(guò)一些相關(guān)數(shù)據(jù)和公式，對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析，希望能對(duì)永磁同步電機(jī)在未來(lái)的發(fā)展提供幫助。????????關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī)；轉(zhuǎn)子初始位置；高頻信號(hào)注入；磁路飽和效應(yīng)????????在過(guò)去的發(fā)展過(guò)程中，人們建設(shè)與生產(chǎn)的時(shí)候會(huì)應(yīng)用到各種各樣的機(jī)械設(shè)備，尤其是電機(jī)的使用率比其他相關(guān)設(shè)備的使用率更高。但是傳統(tǒng)的電機(jī)設(shè)備比較老化，工作效率也比較低，同時(shí)還會(huì)消耗大量的電能，影響國(guó)家的整體發(fā)展。但是永磁同步電機(jī)在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中的出現(xiàn)，大大提高了相關(guān)事業(yè)的生產(chǎn)與建設(shè)水平。因?yàn)橛来磐诫姍C(jī)的工作效率明顯比傳統(tǒng)電機(jī)的效率高，所以被廣泛的應(yīng)用在國(guó)家發(fā)

3、展中的各個(gè)領(lǐng)域。但是永磁同步電機(jī)能否良好的運(yùn)作，與其轉(zhuǎn)子初始位置有著密不可分的聯(lián)系，要想良好的發(fā)揮永磁同步電機(jī)的作用，就要做好其轉(zhuǎn)子初始位置的檢測(cè)工作。????????1永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的簡(jiǎn)要概述????????轉(zhuǎn)子的初始位置對(duì)永磁同步電機(jī)的運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，如果在永磁同步電機(jī)被應(yīng)用在某些工程建設(shè)或是某種產(chǎn)品生產(chǎn)的過(guò)程中，相關(guān)的監(jiān)測(cè)管理人員沒(méi)能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置的變化或者對(duì)轉(zhuǎn)子初始位置偏移不能進(jìn)行良好的預(yù)測(cè)，那么永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子就會(huì)發(fā)生反轉(zhuǎn)或是導(dǎo)致永磁同步電機(jī)失靈等狀況，一旦這樣的情況出現(xiàn)，不僅會(huì)對(duì)相關(guān)的建設(shè)

4、或生產(chǎn)工作造成嚴(yán)重的影響，還會(huì)導(dǎo)致某些機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生連帶作用跟著一起失靈，從而造成生產(chǎn)或建設(shè)事故，更嚴(yán)重的還會(huì)造成人員傷亡。所以，永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置相關(guān)的檢測(cè)人員一定要技術(shù)的處理轉(zhuǎn)子初始位置偏移的問(wèn)題，保證相關(guān)工程能夠順利進(jìn)行以及工作人員的安全。????????在相關(guān)科研人員的探索中曾發(fā)現(xiàn)，永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的初始位置可以被一種叫絕對(duì)式光電編碼器的設(shè)備預(yù)知，但是使用這種設(shè)備會(huì)消耗大量的資金成本，而且設(shè)備的體積比較到，不僅對(duì)永磁同步電機(jī)的使用造成一定困擾，還會(huì)在一定程度上限制了其他相關(guān)設(shè)備的使用，所以這種設(shè)備沒(méi)有很好的被應(yīng)用。???

5、?????針對(duì)以上的問(wèn)題的解決方法是一種基于旋轉(zhuǎn)高頻信號(hào)注入的檢測(cè)方式，通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)手段對(duì)高頻電壓上的信號(hào)進(jìn)行低通濾波上的處理，通過(guò)這種技上的測(cè)量以后，就可以對(duì)三相高頻電壓幅值進(jìn)行確定，此時(shí)需要進(jìn)一步測(cè)量的是三相電流響應(yīng)幅值的大小會(huì)隨著轉(zhuǎn)子的位置出現(xiàn)怎樣的變化，通過(guò)一系列測(cè)量上的步驟以后，就可以精確的得到轉(zhuǎn)子的位置，最后根據(jù)電機(jī)磁路上的飽和效應(yīng)的實(shí)際情況對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子的N、S極性進(jìn)行理論上的分析。這種方法上的使用可以滿足電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)任何“振動(dòng)”可以保障電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)反轉(zhuǎn)的情況。????????2轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)原理?

6、???????對(duì)于正弦波永磁電機(jī)，轉(zhuǎn)子磁極經(jīng)精心加工，其切割定子繞組時(shí)產(chǎn)生正弦波感應(yīng)電勢(shì)。實(shí)際應(yīng)用較多的光電編碼器是復(fù)合式光電編碼器，復(fù)合式光電編碼器是一種帶有簡(jiǎn)單磁極定位功能的增量式光電編碼器，它輸出兩組信息，U，V，W，A，B，Z及反相的U-V-W-A-B-Z一信號(hào)。一組用于檢測(cè)磁極位置，帶有絕對(duì)信息功能，三路彼此相差120。的、占空比為0.5的三路脈沖信號(hào)U，V，W；另一組完全同增量式光電編碼器，輸出三路方波脈沖A，B和Z0A，B兩路脈沖相位差900，這可以判斷轉(zhuǎn)向，Z脈沖每轉(zhuǎn)一個(gè)，用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位。U，V，W信號(hào)用于永磁同步伺

7、服系統(tǒng)轉(zhuǎn)子磁極的初始定位。????????值得注意的是：復(fù)合式光電編碼器的極對(duì)數(shù)要與電機(jī)的極對(duì)數(shù)一致，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周編碼器U，V，W相中任一相就發(fā)出與極對(duì)數(shù)相同的脈沖個(gè)數(shù)。使用一臺(tái)四通道的示波器可得到轉(zhuǎn)子初始位置與U，V，W相電平組合的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通道1探針連接U相，地連接V相；通道2，3，4探針?lè)謩e連接編碼器的U，V，W相，地連接編碼器的地；編碼器加上電源，面對(duì)電機(jī)前端反時(shí)鐘方向轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)。第一行正弦波為電機(jī)作為發(fā)電機(jī)時(shí)U相和V相繞組間的感應(yīng)電勢(shì)，第2，3，4行是編碼器U，V，W相發(fā)出的方波電平信號(hào)，橫軸表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的電角度。根據(jù)U，V

8、，W相的電平高低的組合可知轉(zhuǎn)子的區(qū)間范圍。根據(jù)U，V，W的3位信號(hào)，可以將轉(zhuǎn)子位置確定在60。電角度的范圍里。，當(dāng)U，V，W讀數(shù)在100時(shí)，則取其角度為0-60。區(qū)間的中間位置（即300），這樣轉(zhuǎn)子的位置誤差不會(huì)超過(guò)300電角度。??