[实用新型]旋转变压器转子零位角度标定系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车电子技术，特别涉及一种旋转变压器转子零位角度标定系统。

背景技术

旋转变压器（resolver/transformer）是一种电磁式传感器，又称同步分解器。它是一种测量角度用的小型交流电动机，用来测量旋转物体的转轴角位移和角速度，由定子和转子组成。其中定子绕组作为变压器的原边，接受励磁电压，励磁频率通常用400、3000及5000HZ等。转子绕组作为变压器的副边，通过电磁耦合得到感应电压。

旋转变压器的工作原理和普通变压器基本相似，区别在于普通变压器的原边、副边绕组是相对固定的，所以输出电压和输入电压之比是常数，而旋转变压器的原边、副边绕组则随转子的角位移发生相对位置的改变，因而其输出电压的大小随转子角位移而发生变化,转子绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。

旋转变压器一般有两极绕组和四极绕组两种结构形式。两极绕组旋转变压器的定子和转子各有一对磁极，四极绕组则各有两对磁极，主要用于高精度的检测系统。除此之外，还有多极式旋转变压器，用于高精度绝对式检测系统。

旋转变压器是一种精密角度、位置、速度检测装置，适用于所有使用旋转编码器的场合，特别是高温、严寒、潮湿、高速、高震动等旋转编码器无法正常工作的场合。由于旋转变压器以上特点，可完全替代光电编码器，被广泛应用在伺服控制系统、机器人系统、机械工具、汽车、电力、冶金、纺织、印刷、航空航天、船舶、兵器、电子、冶金、矿山、油田、水利、化工、轻工、建筑等领域的角度、位置检测系统中。

永磁同步电机在工业得到广泛应用，为了能方便的对永磁同步电机进行控制、监视、调速，有必要对永磁同步电机的转速进行测量，从而提高自动化程度。

目前，在电动汽车中，对永磁同步电机转速进行检测的方法有使用光电解码器和旋转变压器(Resolver)。

使用旋转变压器检测永磁同步电机转速时，旋转变压器的副边（转子绕组）安装于电机传动轴上，当电机转动时，旋转变压器副边（转子绕组）与电机传动轴同步转动，并通过原边（定子绕组）输入电信号和副边（转子绕组）输出电信号，解析得到转子角度信号，从而得到电机转速信号。

在解析得到转子角度信号之前，首先必需确定旋转变压器的零位角度，零位角度与安装位置有关。在永磁同步电机和旋转变压器生产安装过程中，可以通过生产安装工艺保证旋转变压器零位角度，然而这会增加生产成本、减慢生产节拍。因此，通常的做法是在电机与旋转变压器安装完成以后对其进行一次旋转变压器转子零位角度标定，并将标定得到的零位角度偏差保存，用于电机控制器进行零位角度补偿。使用旋转变压器转子零位角度标定方法不仅成本低，而且可靠性高。

现有的旋转变压器转子零位角度标定系统，一般使用一种绝对位置传感系统（如光电解码器）检测转子角度，将其检测的转子角度与旋转变压器检测的转子角度进行实时对比得到相对误差，从而得到零位角度偏差。现有的该种旋转变压器转子零位角度标定系统，成本高，结构复杂，标定速度慢，无法满足汽车产业等的快速生产需要。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种旋转变压器转子零位角度标定系统，成本低，结构简单，标定速度快。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的旋转变压器转子零位角度标定系统，其包括电机输出采样电路、电机输出比较电路、旋转变压器处理电路、微处理器；

所述电机输出采样电路，用于在永磁同步电机的U、V、W三相输出开路，并被拖动进行转动时，对永磁同步电机产生的U、V、W三相感应电动势分别进行采样，得到U、V、W三相采样并输出到所述电机输出比较电路；

所述电机输出比较电路，用于通过比较器将所述U、V、W三相采样转换为U、V、W三相数字信号；

所述旋转变压器处理电路，用于发送激励信号到所述旋转变压器的定子绕组，并接收旋转变压器的转子绕组的返回信号，通过返回信号和激励信号比较，解析出转子角度信号，并将转子角度信号传给所述微处理器；

所述微处理器，用于将U、V、W三相数字信号的上升沿和下降沿时刻所对应的角度，分别同转子角度信号在相同时刻的所对应的角度相减，得到多个上升沿和下降沿时刻所对应的多个角度偏差值，对所述多个角度偏差值进行算数平均得到旋转变压器标定零位角度偏差值。