基于光栅编码器对开关磁阻电机位置与速度检测

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1、变流技《电气自动化)2013年第35卷第6期Conve~erTechniques基于光栅编码器对开关磁阻电机的位置和速度的检测程鹏飞，王艳，殷天明(1．北京交通大学电气工程学院，北京100044；2．北京联鑫动力科技有限公司，北京100096)摘要：采用高精度光栅编码器对开关磁阻电机中转子相对于定子的位置信号和转速信号进行检测，通过位置信号来判定电机的正反转及三相的开通顺序，用改进M／T法对电机测速，通过单片机来实现。结果表明，具有测量精度高、测速范围广，并且具有高稳定性，成本低廉，易实现等优点。关键词：高精度；光栅编码器；开关磁阻电机；改进

2、M／T法；单片机DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2013．06．012[中图分类号]TM932[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2013)06—0031—03PositionandSpeedDetectionofS；witchedReluctanceMotorsBasedonGratingEncoderCHENGPeng—fei．WANGYan，YINTian—ming(1．SchoolofElectricalEngineering，BengJiaotongUniversity，Beng100044，C

3、hina；2．BeijingLianXinPowerScienceandTechnologyCo．，Ltd．，Beo'ing100096，China)Abstract：Ahigh—precisiongratingencoderisadoptedtodetectthepositionsignaloftherotoroftheswitchedreluctancemotorinrelationtoitsstatoraswellasthesignalofrotationspeed．Thepositionsignalisusedtodeterminet

4、heforward／reverserotationofthemotorandtheopeningsequenceofthethree—phase．TheimprovedM／Tmethodisusedonsingle—chipmicrocomputertotestthemotorrotationspeed．Theresultsshowthatthismethodhassuchadvantagesashighmeasuringaccuracy，widerangeofspeedmeasurement，highstability，lowcostand

5、easyimplementation．Keywords：highprecision；gratingencoder；switchedreluctancemotor；improvedM／Tmethod；single—chipmicrocomputer开关磁阻电机的速度检U弓I置测。内码道为等角度分光栅编码器是一种集光、机、电于一体化的数字化检测装置，布的8个明码道和8个暗它是通过光电转换将电机转子的角位移量转换成数字量的传感码道，每个码道为22．5。，器，具有高分辨率、高精度、线性度好、响应速度快、使用寿命长等用内码道来检测开关磁优点，因此，被广

6、泛应用与航空航天、自动控制和高精度测速系统阻电机的位置信号。中等诸多领域⋯。1．2相位盘的设计开关磁阻电机结构简单、成本低、具有高启动转矩和低启动与工作原理电流、功率变换器电路简单可靠、效率高，作为一种新型调速系相位盘与电机定子统，兼有直流调速和交流调速的许多优点，已被广泛应用于各个固定，它的外码道的明暗图1光栅编码器的基本组成领域。而若想更精确的控制开关磁阻电机，使其具备更高的效光栅线和光栅码盘外码道的明暗光栅线相同，只是它们之间相差率，低噪音，开关磁阻电机的位置和速度是要考虑的重要因素。0．125。，当相位盘和光栅码盘相对运动时，光栅线会

7、有规则的律本文用的就是光栅编码器来实现对三相12／8极开关磁阻电机的动，形成莫尔条纹，由于两个光栅线形成一定的角度，移动时透射位置和速度的检测。光栅的时间较长，有利于接受装置对信号的接受。相位盘的内1光栅编码器码道为三个相差15。的透射光栅块，使其对应光栅码盘内码道，本文采用特殊的增量式光栅编码器，它主要有以下4个部分通过三个相差15。发光接受装置，在45。(即一个明码道和一个暗组成：发光装置、光栅码盘、相位盘、接受装置，如图1所示。码道)角度内呈现6种不同的状态，使12／8极开关磁阻电机A、1-1光栅码盘的设计与作用B、C三相轮流导通，接受

8、装置接受到的三个位置信号u、V、w分光栅码盘与电机转子固定，它的外码道是明暗相间的光栅线别代表A、B、C三相开通信号，正转时3个位置信号在45。内的变等角度分布，各