出三相脉宽调制驱动信号，控制上开关管的开通与关断。位置偏移判别电路2包括电阻Rl和发光二极管Dl，图中以A相为例，电阻Rl一端与A相位置信号传感器相连，另一端与发光二极管Dl的正端相连，发光二极管Dl的负端接地(GND)，根据发光二极管Dl的明灭变化可以判别位置信号传感器位置是否精准、向哪一侧偏移及偏移程度，从而实现对开关磁阻电机位置传感器位置的调节。
[0016]如图4所示，开关磁阻电机位置信号传感器校准系统的功率变换器采用已知的不对称半桥结构，包括三相上开关管和三相下开关管，上开关管的栅极接入由微处理器输出的三相脉宽调制驱动信号，下开关管的栅极接入由微处理器输出的三相下开关管控制信号;上开关管的漏极接开关电源，源极串联某相电机定子绕组后连接下开关管的漏极;下开关管的源极接地GND。
[0017]下面介绍本发明的具体实施应用方案。
[0018]本发明位置信号传感器采用MT4601霍尔信号传感器，开关电源向功率变换器提供20V直流工作电压，向霍尔信号传感器提供5V直流工作电压，发光二极管Dl采用普通发光二极管，电阻Rl阻值为10欧姆。
[0019]如图3所示为开关磁阻电机位置信号传感器校准系统的脉宽调制驱动信号波形示意图，图中A、B、C表示开关磁阻电机的A相、B相、C相。以A相为例，图中位置偏移判别电路设置于A相位置信号传感器的输出端，A相脉宽调制驱动信号始终为高电平，即开关磁阻电机的A相始终处于导通状态，由于磁阻最小原理，开关磁阻电机的转子被锁死在A相定子与转子的凸极相对附近。B相、C相脉宽调制驱动信号均为方波，频率为1Hz，占空比为10%，且幅值相反，B相信号为高电平时，C相信号为低电平，B相信号为低电平时，C相信号为高电平，B、C两相间隔导通，转子在A相锁死位置左右摆动。若位置信号传感器的位置没有偏差，则第一发光二极管变亮与变暗的时间相等，即占空比为50%;若位置信号传感器的位置偏向于B相一侧，则第一发光二极管变亮时间长于变暗时间，即占空比大于50%，且位置信号传感器位置偏移越大，第一发光二极管变亮的时间越长，占空比越大;若位置信号传感器的位置偏向于C相一侧，则第一发光二极管变暗时间长于变亮时间，即占空比小于50%，且位置信号传感器位置偏移越大，第一发光二极管变暗的时间越长，占空比越小。B、C相脉宽调制驱动信号脉冲越短，判断精度越高。
[0020]本发明为一种开关磁阻电机位置信号传感器校准系统，在判断开关磁阻电机位置信号传感器的位置存在偏差后，需进行手动校准。校准方法如下:第一步，确定位置信号传感器向哪一侧偏移;第二步，手动旋转位置信号传感器，方向为位置信号传感器偏移一侧；第三步，重新判断位置传感器是否校准。若仍有偏差，重复之前步骤;若无偏差，则校准完毕，开关磁阻电机位置信号传感器位置准确。
【主权项】
1.一种开关磁阻电机位置信号传感器的校准系统，位置信号传感器为三相设置，分别是A相位置信号传感器、B相位置信号传感器和C相位置信号传感器，检测电机的三相位置信号信息，位置信号传感器通过感应电机磁环上的磁场，检测开关磁阻电机定子与转子的相对位置并将其转化为数字信号输出，该数字信号就是开关磁阻电机的位置信号，控制器通过对位置信号的采样，判断当前各相开通与否，其特征在于:设置微处理器CPU、采用不对称半桥结构的功率变换器、开关电源及位置偏移判别电路，微处理器CPU包括脉宽调制PWM模块和输入输出模块1，脉宽调制PWM模块输出三相PWM驱动信号给功率变换器中的三相上开关管的栅极，控制上开关管的开通与关断，上开关管的漏极接开关电源，上开关管的源极串联某相电机定子绕组后连接下开关管的漏极，下开关管的源极接地;输入输出模块1输出三相下管控制信号给功率变换器中的三相下开关管的栅极，控制下开关管的开通与关断；位置偏移判别电路设置于三相位置信号传感器中的其中任意一相位置信号传感器的输出端，位置偏移判别电路包括电阻Rl和发光二极管Dl，电阻Rl的一端连接位置信号传感器的输出，电阻Rl的另一端连接发光二极管Dl的正极，发光二极管Dl的负极接地，根据发光二极管Dl的明灭变化，判别位置信号传感器的位置是否精准以及向哪一侧偏移及偏移程度，根据偏移情况进行手动校准;校准时，手动旋转位置信号传感器，方向为位置信号传感器偏移一侧，然后重新判断位置传感器是否校准，若仍有偏差，重复之前的手动校准，若无偏差，则校准完毕。2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机位置信号传感器的校准系统，其特征在于:位置偏移判别电路设置于A相位置信号传感器的输出端，A相脉宽调制驱动信号始终为高电平，即开关磁阻电机的A相始终处于导通状态，根据磁阻最小原理，开关磁阻电机的转子被锁死在A相定子与转子的凸极相对附近，B相、C相脉宽调制驱动信号均为方波，且幅值相反，B相信号为高电平时，C相信号为低电平，B相信号为低电平时，C相信号为高电平，B、C两相间隔导通，转子在A相锁死位置左右摆动，若位置信号传感器的位置没有偏差，则发光二极管Dl变亮与变暗的时间相等，即占空比为50% ;若位置信号传感器的位置偏向于B相一侧，则发光二极管Dl变亮时间长于变暗时间，即占空比大于50%，且位置信号传感器位置偏移越大，发光二极管Dl变亮的时间越长，占空比越大;若位置信号传感器的位置偏向于C相一侧，则发光二极管Dl变暗时间长于变亮时间，即占空比小于50%，且位置信号传感器位置偏移越大，发光二极管DI变暗的时间越长，占空比越小。
【专利摘要】一种开关磁阻电机位置信号传感器的校准系统，包括CPU、功率变换器、开关电源及位置偏移判别电路，CPU中的脉宽调制模块输出三相PWM驱动信号给功率变换器中的三相上开关管的栅极，上开关管的漏极接开关电源，源极串联某相电机定子绕组后连接下开关管的漏极，下开关管的源极接地CPU中的输入输出模块IO输出三相下管控制信号给功率变换器中的三相下开关管的栅极，位置偏移判别电路设置于三相位置信号传感器中的其中任意一相位置信号传感器的输出端，包括电阻R1和发光二极管D1，电阻R1的一端连接位置信号传感器的输出，电阻R1的另一端连接发光二极管D1的正极，发光二极管D1的负极接地，根据发光二极管D1的明灭变化，判别位置信号传感器的位置是否精准以及向哪一侧偏移及偏移程度，根据偏移情况进行手动校准。
【IPC分类】G01B21/00
【公开号】CN105627959
【申请号】CN201610097055
【发明人】钟锐, 田洪益, 郭小强, 陈青, 孙伟锋, 陆生礼, 时龙兴
【申请人】东南大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年2月23日