[发明专利]一种旋转变压器角位置解算装置及方法

说明书

本发明公开了旋转变压器应用技术领域的一种旋转变压器角位置解算装置及方法，旨在解决现有技术中采用专用集成电路解算导致成本较高、灵活性不强、输出方式单一，以及采用鉴幅法解算较为复杂且存在一定误差的技术问题。所述装置包括：激励信号发生模块、功率放大电路、转子信号解算电路；所述激励信号发生模块用于产生激励信号；所述功率放大电路用于对激励信号进行数模转换、滤波、功率放大以激励旋转变压器运行；所述转子信号解算电路用于对旋转变压器运行产生的输出信号进行采样并根据激励信号的向量关系和采样信号获取转子角位置信息；所述转子角位置信息包括：转子角位置的正弦值和余弦值。

技术领域

本发明涉及一种旋转变压器角位置解算装置及方法，属于旋转变压器应用技术领域。

背景技术

交直流伺服系统、数控机床、机器人系统等领域都需要进行角位置测量，以便高精度控制电机的位置、转速及其转矩。常用的测量工具为光电编码器和旋转变压器。其中旋转变压器不仅可用于检测旋转物体的绝对角位置，而且由于具备结构简单、精度高、可靠性强、环境适应能力强等特点，被广泛应用于航空航天、汽车和军事应用等对系统精度和可靠性要求比较高的领域。目前，旋转变压器所采用的角位置解算方法有鉴相法和鉴幅法两种，都需采用复杂的数字和模拟电路进行解算，采用专用集成电路导致成本较高、灵活性不强、输出方式单一；采用鉴幅法进行旋变信号解算需引入参考角度与实际角度进行比较运算，解算方法较为复杂且存在一定误差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷或缺陷之一，提供了一种旋转变压器角位置解算装置，包括：激励信号发生模块、功率放大电路、转子信号解算电路；

所述激励信号发生模块用于产生激励信号；

所述功率放大电路用于对激励信号进行数模转换、滤波、功率放大以激励旋转变压器运行；

所述转子信号解算电路用于对旋转变压器运行产生的输出信号进行采样并根据激励信号的向量关系和采样信号获取转子角位置信息；

所述转子角位置信息包括：转子角位置的正弦值和余弦值。

进一步地，转子信号解算电路包括：加法器、减法器、乘法器、除法器。

进一步地，还包括：位置信号解算输出电路；

位置信号解算输出电路包括：微处理器、通信接口部件；

所述微处理器用于根据转子角位置的正弦值和余弦值获取转子角位置并按预设的输出方式输出转子角位置信息；

所述通信接口部件用于按预设的通信接口将转子角位置信息发送至上级控制系统；

转子角位置信息还包括：转子角位置。

为达到上述目的，本发明还提供了一种旋转变压器角位置解算方法，包括如下步骤：

产生一组激励信号输入旋转变压器定子绕组以激励旋转变压器运行；

对旋转变压器转子绕组运行产生的一组输出信号进行采样；

根据激励信号的向量关系和采样信号获取转子角位置信息；

所述转子角位置信息包括：转子角位置的正弦值和余弦值。

进一步地，转子角位置信息的获取方法，包括如下步骤：

根据激励信号的向量关系获取采样信号的向量关系；

根据激励信号、采样信号的向量关系对采样信号进行运算；

所述运算包括：加法运算、减法运算、乘法运算、除法运算。

进一步地，一组激励信号包括：正弦激励信号、余弦激励信号；

定子绕组包括：直轴定子绕组、交轴定子绕组；