[发明专利]用于单相异步电动机的在线空间矢量状态显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于单相异步电动机的在线空间矢量状态显示装置，属于电机控制技术领域。

背景技术

在三相电动机控制过程中，主回路的空间矢量驱动已成为一种成熟的技术。将三相电动机主回路的空间矢量驱动方法应用于单相异步电动机的控制中时，在控制的运行过程中，由于其空间矢量状态不能被实时的显示出来，因此，无法直接获得具体的运行情况和控制效果。

发明内容

本发明是为了解决在采用三相电动机主回路的空间矢量驱动方法控制单相异步电动机时，其空间矢量状态不能被实时显示的问题，提供一种用于单相异步电动机的在线空间矢量状态显示装置。

本发明所述用于单相异步电动机的在线空间矢量状态显示装置，它包括A相电压转换电路、B相电压转换电路、微处理器和显示器，

A相电压转换电路用于采集A相绕组的电压信号，B相电压转换电路用于采集B相绕组的电压信号，

A相电压转换电路的正幅值信号的共地单极信号输出端连接微处理器的第一模拟量信号输入端，A相电压转换电路的负幅值信号的共地单极信号输出端连接微处理器的第二模拟量信号输入端，

B相电压转换电路的正幅值信号的共地单极信号输出端连接微处理器的第三模拟量信号输入端，B相电压转换电路的负幅值信号的共地单极信号输出端连接微处理器的第四模拟量信号输入端，

微处理器的第一正负幅值合成信号输出端连接显示器的纵坐标信号输入端，微处理器的第二正负幅值合成信号输出端连接显示器的横坐标信号输入端。

A相电压转换电路与B相电压转换电路的结构相同，以A相电压转换电路为例说明电压转换电路的结构，

所述A相电压转换电路由分压电路、正向整流电路、反向整流电路、第一变压器和第二变压器组成，

分压电路用于将A相绕组的电压信号分压引出，分压电路的正向电压信号输出端连接正向整流电路的输入端，正向整流电路的信号输出端连接第一变压器的电压信号输入端，分压电路的反向电压信号输出端连接反向整流电路的输入端，反向整流电路的信号输出端连接第二变压器的电压信号输入端，

第一变压器的电压信号输出端为A相电压转换电路的正幅值信号的共地单极信号输出端，第二变压器的电压信号输出端为A相电压转换电路的负幅值信号的共地单极信号输出端。

所述微处理器由四个共地A/D转换单元和两个正负幅值合成单元组成，

四个共地A/D转换单元的模拟量信号输入端分别为微处理器的四个模拟量信号输入端，其中两个共地A/D转换单元分别用于将A相绕组的正、负幅值信号转换成数字信号并输出给一个正负幅值合成单元，该正负幅值合成单元的合成信号输出端为微处理器的第一正负幅值合成信号输出端，

另外两个共地A/D转换单元分别用于将B相绕组的正、负幅值信号转换成数字信号并输出给另一个正负幅值合成单元，该另一个正负幅值合成单元的合成信号输出端为微处理器的第二正负幅值合成信号输出端。

所述分压电路由两个电阻串联组成；正向整流电路采用二极管正向整流实现，反向整流电路采用二极管反向整流实现。

所述微处理器为型号为C8051F020的单片机。

所述显示器为规格为12864的液晶显示器。

所述正负幅值合成单元用于将输入的两路交流幅值信号按正交合成一个轨迹量。

本发明的优点是：本发明通过电压转换电路实现对单相异步电机的两相线圈绕组电压信号的采集，再在微处理器内部分别将两相电压信号进行垂直合成，进而通过显示器进行实时显示，实现了单相异步电动机控制过程中空间矢量状态的在线显示。

本发明实现了对单相异步电动机空间矢量状态的在线监控，结构简单，信号处理方式直接，使单相异步电动机的控制过程的具体的运行情况和控制效果能够被时时掌控。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明的电路原理图；

图3为本发明在使用过程中与被测电机连接的原理示意图；

图4为微处理器对数据进行处理的流程示意图；

图5为现有单相感应电机的模型示意图；

图6为现有单相感应电机所采用的逆变器的结构示意图；

图7为电压空间矢量和电压源型逆变电路原理图；

图8为逆变器在一个完整的输出周期内输出的工作状态轨迹图。

具体实施方式