[发明专利]一种测量装置在审
申请号: | 201710469269.8 | 申请日: | 2017-06-20 |
公开(公告)号: | CN107121155A | 公开(公告)日: | 2017-09-01 |
发明(设计)人: | 张永涛 | 申请(专利权)人: | 上海昶屹机电科技有限公司 |
主分类号: | G01D5/241 | 分类号: | G01D5/241 |
代理公司: | 无锡市大为专利商标事务所(普通合伙)32104 | 代理人: | 曹祖良,屠志力 |
地址: | 201615 上海*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 测量 装置 | ||
技术领域
本发明涉及一种位置和/或运动的测量装置,尤其涉及电机的转子的位置和/或运动的测量装置。
背景技术
电梯升降机中均安装有电机,为了调整电机的转矩,有必要拥有有关转子的磁极位置的信息。另外,为了调整电机的运动,需要有关转子转动的反馈。
转子的磁极位置传统上通过像旋转变压器(resolver)那样、测量位置数据的绝对传感器来检测。旋转变压器的测量精度相当低。此外,像其它绝对传感器那样的旋转变压器一般必须安装在电动机的主轴上,由于电动机的结构,这可能是一项艰巨的任务。安装在主轴上的绝对传感器也可能使电动机的轴长增加。
发明内容
针对现有技术中存在的不足,本发明提供一种测量装置,使用特定定栅、动栅电容耦合信号,通过信号处理电路读取转子位置和/或运动数据;该测量装置测量精度高,且可以灵活布置在电机中希望的地方;本发明采用的技术方案是:
一种测量装置,用于测量电梯升降机的电机的转子的位置和/或运动,其主要改进之处在于,包括:动栅、定栅、信号处理电路;
所述动栅安装在电梯升降机的旋转部分上,以便将动栅装配成围绕转子的转轴与转子同轴旋转;
所述定栅安装在电梯升降机的静态部分上,定栅与动栅的栅面同轴相对而设,平行安装,定栅与动栅之间具有间隙且能够实现信号耦合;
所述信号处理电路用于对定栅因定栅与动栅之间耦合而得的信号进行处理。
进一步地,定栅包括发射极、定栅屏蔽极、接收极;接收极位于定栅栅面中间部位,多个发射极均匀设置在围绕接收极一圈的环形区域上,各发射极之间相互绝缘;定栅屏蔽极位于发射极与接收极之间的一个环形区域上,避免发射极与接收极直接耦合;
动栅包括动栅屏蔽极和反射极;反射极为动栅栅面上从中间区域向外延伸的各个电极片,各反射极电极片相互绝缘,各反射极电极片周向均匀间隔设置;相邻反射极电极片之间设置动栅屏蔽极,各动栅屏蔽极的外侧连接在一起;反射极与动栅屏蔽极间相互绝缘。
定栅的发射极加载频率和相位按照周期性变化的激励电压信号,动栅的反射极与定栅发射极电容耦合产生相同频率和相位的感应电压信号;
动栅的反射极与定栅的接收极电容耦合,由此,动栅的反射极分别与定栅发射极、接收极电容耦合,在定栅接收极上形成叠加信号;该叠加信号送至信号处理电路进行处理。
更进一步地,定栅上的发射极按组编排,连续排列的n个发射极为一组,n为大于1的偶数;对每组发射极进行编号,各组中编号相同的发射极连接同一个激励电压信号;
每一组发射极中,前n/2个连续排列的发射极对应动栅上的一个反射极。
进一步地,定栅安装在电梯升降机电机的定子上,或者安装在定子的安装框架上。
进一步地,动栅安装在电梯升降机电机的转子端面上,与转子同轴设置。
本发明的优点在于:该测量装置基于非接触式测量,测量时摩擦力可以减小到最小,不会因为测量部件的表面磨损导致测量精度下降;结构简单,信号线可以全部从定栅上引出,作为运动部件的动栅可以没有引线,设计方便;配用集成电路,几乎无数据传送误差,数据更新速率高。
附图说明
图1为本发明的结构组成示意图。
图2a为本发明的定栅示意图。
图2b为本发明的动栅示意图。
图3为本发明相关的电驱动器原理图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为安装有本发明测量装置的电梯升降机的侧视图,测量装置装配在其中,用于测量电梯升降机的电机2的转子3的位置和/或运动;
图2a显示了在前视图中看到的包含在测量装置中的定栅8;
图2b显示了在前视图中看到的包含在测量装置中的动栅4;
定栅8可安装在电机2的定子5上,或者安装在定子5的安装框架9上(通过安装框架9上连接的支撑臂安装,图1中未画出);动栅4可安装在如图1中所示电梯升降机电机2的转子3端面上,或者,根据需要在转子3上连接一个与转子3同轴旋转的独立安装部件,动栅4可安装在该独立安装部件的端面上;动栅4围绕转子3的转轴7,与转子3同轴旋转;转子3周面上设有驱动滑轮6;
定栅8与动栅4的栅面同轴相对而设,平行安装,控制定栅8与动栅4之间的间隙,以便两者能够实现信号耦合;
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