一种实现绕线电机冗余转速反馈的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种实现绕线电机冗余转速反馈的装置，属于电机转速控制技术领域。
【背景技术】
[0002]绕线电机由于自身结构简单、使用方便、运行可靠、效率较高、制造容易及成本低廉等优点而得到广泛运用。为了获取绕线电机的调速性能，通常采用具有转速反馈功能的定子调压调速方式。目前，有以下三种转速反馈方式:测速发电机、转子频率反馈和编码器反馈。因为:(一)采用测速发电机时，会存在剩余电压和相位误差的缺点，而且负载的大小和性质会影响输出电压的幅值和相位；(二)采用转子频率反馈时，当绕线电机的转矩与转速同向时，绕线电机的转速与转子频率成反比，即随着绕线电机转速的增加，其转子频率下降，导致反馈响应变慢，从而不能及时地反馈绕线电机的转速。因此，在绕线电机的转矩与转速同向的情况下，绕线电机高速运行时，转子频率反馈不能及时检测并反馈绕线电机转速的异常情况；(三)采用编码器反馈时，当绕线电机低速运行时，编码器的反馈响应慢，导致不能及时地反馈绕线电机转速的异常情况；并且编码器的反馈信号是弱电信号，容易受干扰。因此，以上三种转速反馈方式均存在一定的缺陷，不利于获取绕线电机的调速性能及绕线电机的安全运行。
【实用新型内容】
[0003]针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种实现绕线电机冗余转速反馈的装置，以实现及时准确地反馈绕线电机在高速或低速运行时的实时转速，为绕线电机的安全运行提供可靠的保障。
[0004]为实现上述实用新型目的，本实用新型采取的技术方案如下:
[0005]一种实现绕线电机冗余转速反馈的装置，包括如下组成部分:
[0006]编码器，用于获取绕线电机的转轴角位移，所述编码器安装在所述绕线电机的转轴上；
[0007]差分信号处理电路，用于将所述角位移转换成转轴方波信号，所述差分信号处理电路的信号输入端与所述编码器的信号输出端相连；
[0008]转子频率信号处理电路，用于获取所述绕线电机的转子电压，并将该转子电压整形成转子方波信号，所述转子频率信号处理电路的信号输入端与所述转子绕组的信号输出端相连；
[0009]主控模块，用于获取转轴方波信号在单位时间T内的个数和转轴方波信号的周期，以及转子方波信号的周期，并计算比较第一实时转速和第二实时转速；所述主控模块的信号输入端与所述差分信号处理电路的信号输出端相连；所述主控模块的信号输入端还与所述转子频率信号处理电路的信号输出端相连；
[0010]晶闸管单元，用于执行所述主控模块发出的关断命令，所述晶闸管单元的信号输入端与所述主控模块的信号输出端相连。
[0011]作为一种实施方案，所述转子频率信号处理电路包括降压电路、方波整形电路和光耦隔离电路，所述降压电路的信号输入端与所述转子绕组的信号输出端相连，所述降压电路的信号输出端与所述方波整形电路的信号输入端相连，所述方波整形电路的信号输出端与所述光耦隔离电路的信号输入端相连。
[0012]作为一种实施方案，所述的主控模块包括数字信号处理器、可编程逻辑门阵列、继电器驱动电路和晶闸管触发电路，所述数字信号处理器、可编程逻辑门阵列的输入端均与所述差分信号处理电路的输出端相连，所述数字信号处理器的信号输入端还与所述可编程逻辑门阵列的信号输出端相连；所述可编程逻辑门阵列的信号输入端与所述转子频率信号处理电路的信号输出端相连；所述数字信号处理器的信号输出端与所述继电器驱动电路的信号输入端相连，所述继电器驱动电路的信号输出端与所述绕线电机的制动器的输入端相连；所述数字信号处理器的信号输出端还与所述晶闸管触发电路的输入端相连。
[0013]作为一种优选方案，所述的晶闸管单元包括五组晶闸管模块，五组晶闸管模块的控制信号输入端均与所述主控模块的信号输出端相连，五组晶闸管模块的控制信号输出端均与所述绕线电机的电源输入端相连。
[0014]作为进一步优选方案，所述晶闸管单元包括第一晶闸管模块、第二晶闸管模块、第三晶闸管模块、第四晶闸管模块和第五晶闸管模块，所述第一晶闸管模块串接在所述绕线电机的第一个相线输入端上，所述第二晶闸管模块串接在所述绕线电机的第二个相线输入端上，所述第三晶闸管模块串接在所述绕线电机的第三个相线输入端上；所述第四晶闸管模块的一端与所述第一晶闸管模块的输入端相连，所述第四晶闸管模块的另一端与所述第二晶闸管模块的输出端相连；所述第五晶闸管模块的一端与所述第一晶闸管模块的输出端相连，所述第五晶闸管模块的另一端与所述第二晶闸管模块的输入端相连。
[0015]作为进一步优选方案，所述每组晶闸管模块均是由两个反向并联的晶闸管构成，所述晶闸管的门极为所述晶闸管模块的控制信号输入端。
[0016]与现有技术相比，本实用新型提供的实现绕线电机冗余转速反馈的装置，可通过两种反馈方式获取绕线电机的实时转速，即:第一实时转速和第二实时转速，然后通过比较第一实时转速和第二实时转速之间的差值，根据该差值的持续时间是否在设定时间内来决定是否输出异常保护信号，能及时准确地反馈绕线电机无论是在高速运行还是低速运行情况下的实时转速，对绕线电机调速机构起到了很好的安全防护作用，为绕线电机的安全运行提供了可靠保障，使得所述的绕线电机可满足更高应用要求。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型提供的一种实现绕线电机冗余转速反馈的装置的电路原理框图；
[0018]图2是本实用新型所述的晶闸管单元的电路结构示意图。
[0019]图中标注符号的含义如下:
[0020]I一编码器；2—差分信号处理电路；3—转子频率信号处理电路；31—降压电路；32—方波整形电路；33—光耦隔离电路；4一主控模块；41 一数字信号处理器；42—可编程逻辑门阵列；43—继电器驱动电路；44一晶闸管触发电路；5—晶闸管单元；51—晶闸管模块；51a—第一晶闸管模块；51b—第二晶闸管模块；51c—第二晶闸管模块；51d—第四晶闸管模块；51e—第五晶闸管模块；6—制动器；7—绕线电机。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图及其实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细说明:
[0022]如图1所示:本实用新型提供的一种实现绕线电机冗余转速反馈的装置，包括如下组成部分:
[0023]编码器1，用于获取绕线电机7的转轴角位移，所述编码器I安装在所述绕线电机7的转轴上；
[0024]差分信号处理电路2，用于将所述角位移转换成转轴方波信号，所述差分信号处理电路2的信号输入端与所述编码器I的信号输出端相连；
[0025]转子频率信号处理电路3，用于获取所述绕线电机7的转子电压，并将该转子电压整形成转子方波信号，所述转子频率信号处理电路3的信号输入端与所述转子绕组的信号输出端相连；
[0026]主控模块4，用于获取转轴方波信号在单位时间T内的个数和转轴方波信号的周期，以及转子方波信号的周期，并计算比较第一实时转速和第二实时转速；所述主控模块4的信号输入端与所述差分信号处理电路2的信号输出端相连；所述主控模块4的信号输入端还与所述转子频率信号处理电路3的信号输出端相连；
[0027]晶闸管单元5，用于执行所述主控模块4发出的关断命令，所述晶闸管单元5的信号输入端与所述主控模块4的信号输出端相连。
[0028]作为一种优选实施方案:
[0029]所述转子频率信号处理电路3包括降压电路31、方波整形电路32和光耦隔离电路33，所述降压电路31的信号输入端与所述转子绕组的信号输出端相连，所述降压电路31的信号输出端与所述方波整形电路32的信号输入端相连，所述方波整形电路32的信号输出端与所述光耦隔离电路33的信号