[发明专利]一种开关磁阻电机位置信号传感器的校准系统

说明书

技术领域

本发明属于电机控制领域，特别涉及一种开关磁阻电机控制装置，能实现开关磁阻电机位置信号传感器的调节。

本发明属于电机控制领域，特别涉及一种开关磁阻电机控制装置，能实现开关磁阻电机位置信号传感器的校准。

背景技术

开关磁阻电机结构简单坚固，工作可靠，效率高，由其构成的开关磁阻电动机驱动系统与传统交直流调速系统相比，具有许多优点，如：起动转矩大，调速范围宽，控制灵活，可方便实现四象限运行，具有较强的再生制动能力，在宽广的转速和功率范围内都具有高效率，有利于节能降耗；可工作于极高转速；可缺相运行，容错能力强等。

开关磁阻电机位置信号即电机转子与定子的相对位置，定子凸极与转子凸极相对时，相对位置为0，定子凸极与转子凹极相对时，相对位置为最大。位置信号传感器检测开关磁阻电机定子与转子的相对位置，转化为数字信号输出，即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。位置信号传感器的位置是否精准，决定了位置信号采样电路对转子位置采样的精度。小型开关磁阻电机主要采用霍尔位置信号传感器或光电位置信号传感器，其本质相同。传统的检测位置信号的方法通常有两种：一是采用LCR测量仪，测量各相绕组电感值，定子凸极与转子凸极相对时电感最大。由于电机工艺问题，LCR确定的位置不是非常精确，还需要手动调节。在LCR确定的位置附近，通过比较开关磁阻电机在正转和反转时速度是否一致，判别位置信号传感器的位置是否有偏差。基于LCR的方法理论上可以判别位置信号传感器的位置是否有偏差，但是在实际工程中对于速度的比较往往通过人的主观目测，难以保证位置判别的准确度，且速度变化范围小，难以提高位置判别的精度。二是采用旋转变压器。这是一种测量角度用的小型交流电动机，可以测量旋转物体的转轴角位移和角速度。基于旋转变压器的方法位置信号准确，但是成本过高。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种开关磁阻电机位置信号传感器的校准系统，解决开关磁阻电机位置信号传感器位置不准的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：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IO，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，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；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。