专利名称：同步电动机转子位置测量与速度测控装置的制作方法
技术领域：
同步电动机转子位置测量与ilit测控装置
駄领域
本实用新型涉及一种电动机转子^a测量与，测控技术，尤其是一种适用于 电励磁式的同步电动机转子位置测量与3iit测控装置。
背景技术：
在高性能的同步电动机矢量控制系统中，转子{體和鹏的闭环控制环节一般 是必不可少的。公知的异步电动机测速方法有两沐 一种是采用光电码盘、测速发
电机等禾几械il度传自^iS行电m^1t测，并反馈ltilf言号。这种系乡^t转子位
置的检测能力较差，同时机械鹏传^#在安装问题，系统维护工作量较大；第
二种是利用检测电机定子电压、电流^t;理量，结合转子磁路的不x^尔性进行位置
和皿估计以取代机械传 的^!^传感器的测速，；该系统虽然解决了机械 速度传繊带来的问题，斷氐了系统成本，但是目前的估算方法对电机参数的依赖 性强，而且计算和控制比有传麟系统錢，响应较侵，低速动态响应特性较差，
因此，急需一种良好的转子位置与iM测量方法以及相应的控制,来提高同步电
动机拖动控制系统的可靠性和准确性。 发明内容
本实用新型的目的是克月艮已有技术中的不^t处，^f共一种响i^I^快，简单 可靠且精度高的同步电动机转子l體观糧与鹏测控髓。
本实用新型的同步电动机转子4;ffl测量与速度测控装置包括接线柜，接线柜 内设有与三相电源开关相连接的定子功率变换器，定子功率变换器的三条输出端分 别与同步电动机定子绕组的三相u、 v、 w相连接，定子功率变换器与同步电动机 定子绕组相连的u相和v相连ftW电压互S^，电压互自的$俞出^^{言号滤波器 连貌系乡対空制器，系鄉空制器的输出端上分别连貌定子功率变换器和转子功率
变换器，其输入端JJSt^速度给定信号装置；转子功率变换器的输出端与同步电 动机转子绕组相连接，转子功率变换器M斜目电源开关连接转子单相交流电源；定子功率'变换器通)1H相电源开关连接三相电源；0M的系^^制器上连有电机转 速显示器。
本实用新型的有益效果禾u用同步机本身的mt戒结构和其中的电磁M，在同 步电动机转子绕组中注入高Mi]磁信号，由于电动机转子所处的{體不同，高频脉 振磁势在定子绕组中感应的高频电劑言号也歐改变，禾鹏电压互繊获取高频信 号，检测高频信号即可确定转子的〗體及同步机的魏。将测出的转子〗體和繊 信号反徽合控制器，控制器根据给定信号就可以对同步电动机的速度进行准确地控 制。适用于隐f賦转子和凸极式軒的同步电动机的测控。与现有技斜目比，省略 了速度传感器，大大简化了系统结构，增强了系统的可靠性，速度控制精度高，低 速动态响应特性好，易于实施，操作方便，减轻了系统的维护工作量，具有广泛的 实用性。
图i本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的工作原理图。
图中l-定子三相交流电源；2-三相电源开关；3-定子功率变换器；4-电机$^1 显示器；5-鹏信号给定體；6-系鄉空制器；7-电压互麟；8-信号搶波器；9-转
子對目交流电源；10-對目电源开关；ll-转子功率变换器；12-定子绕组；13-同步电 动机定子；14-同步电动机转子；15-同步电动机转子绕组；接线柜-A。
具体实駄式
以下结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的描述
本实用新型的同步电动机转子JM测量与速度测控装置，包括一个接线柜A，
接线柜A内集中装有定子功率变换器3、电机lfi!M示器4、速度给定信号，5、 系统控制器6、电虹繊7，信号滤波器8、转子功率变换器ll。定子功率变换器 3与三相电源开关2相连接，定子功率变换器3的三个输出端分别与同步电动机定 子绕组12的三相U、 V、 W相连接，定子功率变换器3与电压互繊7相连，电压 互離7的输出端与信号滤波器8相连接，信号滤波器8连接系乡j^制器6，系统 控制器6采用DSP控制器，系统控制器6的输出端分别连接定子功率变换器3和转 子功率变换器11 ， fflil控制器6控制定子功率变换器3为同步电动机输出三相电压， 同时M控制器6控制转子功率变换器11输出直流电压，速度给定信号體5和电机^IM示器4分别与系繊制器6相连;转子功率变换器11的输出端与同步电动 机^f缀且15相连接，转子功率变换器11 M斜目电、源开关10连接^對目交流 电源9;定子功率变换器3 MH相电源开关2连接三相电源1 。转子功率变换器
11在输出直流电压的同时，在同步电动机转子绕组15上注入了一个高频电压励磁 信号，以检测转子{體和鹏；用电压互離7检测同步电动机定子乡絮且12中含有 高频成分的电压信号，经信号熗波器8搶波处理，即可得至洞步电动机转子的位置 信号与^tiS信号，系统控制器6接，人信号滤波器8传来的繊反馈信号，与来自 速度信号给定體5信号进行比縱，发出控制信号，定子功率变换器3和转子功 率变换器11依据系统控制器6发出的控制信号改变其输出电压，从而实现决速准确 地控制同步电动机的,。
权利要求1、一种同步电动机转子位置测量与速度测控装置，其特征在于它包括接线柜(A)，接线柜(A)内设有与三相电源开关(2)相连接的定子功率变换器(3)，定子功率变换器(3)的三条输出端分别与同步电动机定子绕组(12)的三相U、V、W相连接，定子功率变换器(3)与同步电动机定子绕组(12)相连的U相和V相连接有电压互感器(7)，电压互感器(7)的输出端经信号滤波器(8)连接有系统控制器(6)，系统控制器(6)的输出端上分别连接有定子功率变换器(3)和转子功率变换器(11)，其输入端上连接有速度给定信号装置(5)；转子功率变换器(11)的输出端与同步电动机转子绕组(15)相连接，转子功率变换器(11)通过单相电源开关(10)连接转子单相交流电源(9)；定子功率变换器(3)通过三相电源开关(2)连接三相电源(1)。
2、 根据权利要求1戶舰的同步电动机转子位置观糧与鹏测控驢，其特征在 于，戶腿的系统控制器(6)上连有电机繊显示器(4)。
专利摘要一种同步电动机转子位置测量与速度测控装置，在接线柜内设有与三相电源开关相连接的定子功率变换器，定子功率变换器与同步电动机定子绕组的三相连接，定子功率变换器上连接有电压互感器，电压互感器经信号滤波器连接系统控制器，系统控制器分别连接定子功率变换器、转子功率变换器和速度给定信号装置；通过转子功率变换器与同步电动机转子绕组相连接，由系统控制器接受转速反馈信号与给定信号比较，同时对定子功率变换器和转子功率变换器进行控制，改变其输出电压，实现快速准确地控制同步电动机的转速。其控制精度高，可靠性强，低速动态响应特性好，无需速度传感器，大大简化了结构，体积小，易于实施，操作方便。
文档编号H02P6/16GK201349192SQ20092003784
公开日2009年11月18日 申请日期2009年1月23日 优先权日2009年1月23日
发明者磊 王, 堃 胡, 谭国俊, 邓先明, 鱼瑞文 申请人:中国矿业大学;徐州中矿大传动与自动化有限公司