[实用新型]电励磁同步电动机的转子位置与速度测量控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种同步电动机的测量控制装置，特别是一种电励磁同步电动机的转子位置与速度测量控制装置。

背景技术

在高性能的同步电动机矢量控制系统中，转子位置和速度的闭环控制环节必不可少。基于速度传感器的控制系统，采用光电码盘、测速发电机等机械速度传感器来进行电机速度检测，并反馈转速信号。这些系统对转子位置的检测能力较差，同时机械速度传感器存在安装问题，并且增加了系统的维护工作量。

目前的无速度传感器控制系统，利用检测电机定子电压、电流等物理量，结合转子磁路的不对称性进行位置和速度估计以取代机械传感器。该系统解决了机械速度传感器带来的问题，降低了系统成本，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感器系统复杂，响应较慢，低速动态响应特性较差。

因此，良好的转子位置与速度测量方法和装置是提高同步电动机拖动控制系统可靠性和准确性的技术保障。

发明内容

本实用新型的目的是要克服已有技术中的不足之处，提供一种电励磁同步电动机的转子位置与速度测量控制装置，解决同步电动机速度闭环控制系统硬件结构复杂的问题，同时提高控制系统的可靠性和准确性。

为实现上述目的，本实用新型电励磁同步电动机的转子位置与速度测量控制装置，同步电动机转子励磁绕组连接至转子直流电源；同步电动机定子绕组与定子功率变换器相连接，定子功率变换器通过三相电源开关连接至定子三相交流电源；电压互感器的两个测量端分别连接至同步电动机转子励磁绕组两端，电压互感器的输出端连接至系统控制器；系统控制器分别与定子功率变换器和转子直流电源相连接，系统控制器上连接有信号设置设备；所述的电压互感器与系统控制器之间连接有信号滤波器。

有益效果：由于采用了上述方案，在转子位置和速度测量的装置中不采用机械速度传感器装置，利用电励磁同步电动机本身的机械结构和其中的电磁关系，使用定子侧注入高频信号的方法，测量出转子位置和速度，达到了良好的控制效果。对隐极式电励磁同步电动机和凸极式电励磁同步电动机都适用。对于电励磁同步电动机速度闭环控制系统省略了机械速度传感器，简化了系统结构，增强了系统的可靠性，提高了速度控制的精度。解决了同步电动机速度闭环控制系统硬件结构复杂的问题，提高了控制系统的可靠性和准确性。

附图说明

图1为电励磁同步电动机转子位置与速度测量原理图；

图2为电励磁同步电动机转子位置与速度的测量及控制系统图。

图中：1、定子三相交流电源；2、三相电源开关；3、定子功率变换器；4、信号设置设备；5、系统控制器；6、信号滤波器；7、电压互感器；8、转子直流电源；9、同步电动机定子绕组；10、同步电动机定子；11、同步电动机转子；12、同步电动机转子励磁绕组。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的描述：

本实用新型电励磁同步电动机的转子位置与速度测量控制装置，主要由电励磁同步电动机及其测量控制系统组成，同步电动机转子励磁绕组12连接至转子直流电源8；同步电动机定子绕组9与定子功率变换器3相连接，定子功率变换器3通过三相电源开关2连接至定子三相交流电源1；定子功率变换器3采用常规的功率变换器；电压互感器7的两个测量端分别连接到同步电动机转子励磁绕组12的两端，电压互感器7的输出端经信号滤波器6连接到系统控制器5；信号滤波器6采用目前常规的信号滤波器；信号设置设备4与系统控制器5连接，信号设置设备4为常规电路，系统控制器5采用常规的控制器；系统控制器5同时与定子功率变换器3和转子直流电源8相连接。系统控制器5依据信号设置设备4的输入信号和检测出的转子速度信号对定子功率变换器3和转子直流电源8进行控制。