[发明专利]一种基于辅助绕组的永磁起动发电机位置检测系统及其方法

权利要求书

1.一种基于辅助绕组的永磁起动发电机位置检测系统对发电机位置的检测方法，其方法包括以下步骤：

(1)辅助绕组感应与永磁起动发电机同频的电压信号；

(2)频率锁定电路通过对辅助绕组输出的电压信号进行处理，获得辅助绕组的频率锁定信号；

(3)相位锁定电路根据频率锁定信号，对辅助绕组输出的电压信号进行处理，获得辅助绕组的相位锁定信号；

(4)控制电路对电流检测电路输出信号进行处理，获得永磁起动发电机的电流幅值I；

(5)通过对辅助绕组进行标定，确定在不同起动发电复用电源变换器工作模式、转速n、起动发电机的电流幅值I下，辅助绕组的相位锁定信号与电机位置参考信号间的偏差θ₁(n，I)；

(6)在永磁起动发电机正常工作时，控制电路根据起动发电复用电源变换器的工作模式、转速n、电流幅值I，通过标定获得的位置偏差θ₁(n，I)对相位锁定信号进行补偿，获得永磁起动发电机的位置信息；

永磁起动发电机位置检测系统包括电流检测电路、辅助绕组、频率锁定电路、相位锁定电路和控制电路；所述电流检测电路与永磁起动发电机的三相交流端连接，电流检测电路的三相交流端与起动发电复用电源变换器的三相交流端连接，起动发电复用电源变换器的直流端正极和负极分别与直流母线正极和负极连接，辅助绕组输出分别与频率锁定电路和相位锁定电路的输入端连接，频率锁定电路输出分别与相位锁定电路和控制电路连接，相位锁定电路输出与控制电路连接，电流检测电路输出与控制电路连接，直流母线正极和负极经电压检测电路与控制电路连接，控制电路与起动发电复用电源变换器连接,辅助绕组与永磁起动发电机A相电枢绕组并联；

所述频率锁定电路包括低通滤波器、正值比较电路、锁相环、分频移相电路，所述辅助绕组通过低通滤波器、正值比较电路与锁相环输入端连接，锁相环输出通过分频移相电路与锁相环的反馈输入端连接，分频移相电路输出与相位锁定电路和控制电路连接；

所述相位锁定电路包括反向器、带控制端单刀双掷开关S、低通滤器1、三角波调制PWM波发生器、低通滤器2、比较器、正脉冲计数器、负脉冲计数器、减法器和移相累加器，所述开关S的“H”输入端与辅助绕组输出端连接，辅助绕组输出端通过反向器与开关S的“L”输入端连接，开关S的控制端与移相累加器的输出端连接，开关S的输出端通过低通滤波器1与比较器的同相输出端连接，三角波调制PWM波发生器通过低通滤波器2与比较器的反相输出端连接，比较器输出端分别与正脉冲计数器和负脉冲计数器连接，正脉冲计数器和负脉冲计数器的输出端分别与减法器的正极性和负极性输入端连接，减法器输出端与移相累加器的偏移量控制端连接，移相累加器的输入端与频率锁定电路连接；

所述起动发电复用电源变换器包括全控全桥和相控全桥，全控全桥包括功率管V₁～V₇，所述功率管V₁的源极和功率管V₂的漏极与永磁起动发电机的a相连接，永磁起动发电机的b相与功率管V₃的源极和功率管V₄的漏极连接，永磁起动发电机的c相与功率管V₅的源极和功率管V₆的漏极连接，功率管V₁、V₃和V₅的漏极与功率管V₇的漏极连接，功率管V₂、V₄和V₆的源极与直流母线负极连接，功率管V₇的源极与直流母线正极连接，功率管V₁～V₇的栅极与控制电路连接构成；所述相控全桥包括SCR管Q₁～Q₆和薄膜电容C₁，是由永磁起动发电机的a相与SCR管Q₁的阳极和SCR管Q₄的阴极连接，永磁起动发电机的b相与SCR管Q₃的阳极和SCR管Q₆的阴极连接，永磁起动发电机的c相与SCR管Q₅的阳极和SCR管Q₂的阴极连接，SCR管Q₁、Q₃和Q₅的阴极与直流母线正极连接，SCR管Q₂、Q₄和Q₆的阳极与直流母线负极连接，SCR管Q₁～Q₆的栅极与控制电路连接，薄膜电容C₁两端分别与直流母线正极和负极连接。