基于旋转变压器的电机转子位置检测电路设计.pdf

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1、．电气技术与自动化·吕娜·基于旋转变压器的电机转子位置检测电路设计基于旋转变压器的电机转子位置检测电路设计吕娜(南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)摘要：主要研究了基于DSP和旋转变压器的电机转子位置检测方案，很好地结合了DSP的快速数据处理能力和旋转变压器的高可靠性，实现了旋转变压器的轴角数字测量。在给出旋转变压器工作原理基础上，提出了测量原理和系统的电路设计方案，已成功地应用于实际伺服系统的位置检测中，具有经济、简便、实用的特点。关键词：旋转变压器；DSP；测角装置中图分类号：TM402文献标志码：B文章编号：1671·5276(2012)01-0153-03Design

2、ofDetectionCircuitaboutRotorPositionBasedonRotaryTransfolrmerLvNa(SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China)Abstract：ThispapermainlyresearchesonthedetectionmethodofrotorpositionbasedonrotarytransformerandDSP．Thenumeralmeasurementofrotarytransformers

3、haft·angleisrealizedbythehighreliabilityofrotarytransformerandthefastdataprocessingofDSP．Italsointroducestheworkingprincipaloftheresolverandproposesthemeasuringprincipleandthedesignofsystemcircuit．Thismethodisusedinpracticalservosystemandischarasteristicofeconomy，simplicityandpractice．Keywords：ro

4、tarytransformer；DSP；anglemeasurementdevice一定转角范围内与转角成线性关系。旋转变压器在同步0引言随动系统及数字随动系统中可用于传递转角和电信号，在解算装置中可作为函数的解算之用，故也称为解算器。转子位置检测通常使用的传感器有光电编码器和旋转变压器。旋转变压器是一种精密角度、位置、速度检测2测角原理装置，适用于所有使用光电编码器的场合，特别是高温、严寒、潮湿、高速、高震动等光电编码器无法正常工作的场旋转变压器的定子和转子各有一对磁极，假设定子合。由于旋转变压器的以上特点，可以完全替代光电编码绕组的励磁电压为u．=Umsintot，则转子通过电磁耦合

5、，器，被广泛应用在伺服控制系统、机器人系统、机械工具、产生感应电压。当转子转到使它的绕组磁轴和定子兵器等领域。但是旋转变压器输出的是模拟信号，需要进绕组磁轴垂直时转子绕组感应电压U2=0；当转子绕组过RDC模块解码得到数字信号。本文提出一种新的测量的磁轴自垂直位置转过一定角度0时，转子绕组中产生原理与DSP结合，解码旋转变压器的模拟信号，得到电动的感应电压为机转子的位置量。“2=kulsin0=kUmsintotsin0式中：k——旋转变压器的电压比，k=(￡，／w；1旋转变压器工作原理，——定子、转子绕组匝数；——最大瞬时电压；旋转变压器是一种电磁式传感器，又称同步分解器。两绕组轴线间

6、夹角。它实际上是一种测量角度用的小型交流发电机，用来测量基于旋转变压器的以上特性，设转子上的激磁绕组与旋转物体的转轴角位移和角速度，由定子和转子组成。其余弦绕组轴重合时为零位，则当转子离开零位，激磁绕组中定子绕组作为变压器的原边，接受励磁电压。转子绕组与余弦绕组形成夹角0时，在正弦绕组和余弦绕组上分作为变压器的副边，通过电磁耦合得到感应电压。旋转变别感应出正、余弦交流电压：压器的工作原理与普通变压器的基本相似，区别在于普通=sin0,sintot变压器的原边、副边绕组是相对固定的，所以输出电压和输入电压之比是常数，而旋转变压器的原边、副边绕组则=VmcosOsinwt随转子的角位移发生相

7、对位置的改变，因而其输出电压的式中，分别为正、余弦绕组上的电压，∞为激磁电压大小随转子角位移而发生变化，输出绕组的电压幅值与转的角频率，是零位处最大感应交流电压的幅值。子转角成正弦、余弦函数关系，或保持某一比列关系，或在由上式可得：作者简介：吕娜(1985一)，女，河南洛阳人，硕士研究生，研究方向为机电一体化设计和伺服系统控制。MachineBuildingAutomation，Feb2012，41(J)：153～155·153··