[发明专利]针对采用AD2S1210旋变解码芯片的航空起动电机旋变回路故障检测方法

说明书

本发明提出一种针对采用AD2S1210旋变解码芯片的航空起动电机旋变回路故障检测方法，通过航空起动电机内的旋转变压器与控制器内部的旋变解码芯片AD2S1210相结合，从而获得电机的转子位置信息。在起动电机静止的情况下，旋变回路存在开路或短路时，利用旋变解码芯片AD2S1210的输出的ABZ脉冲信号，通过数字信号处理器(DSP)和可编程逻辑器件(FPGA)进行信号采集位置信息，辅助检测旋变回路故障的检测方法，结合旋变解码芯片的故障信号指示，完成航空起动电机的可靠控制。

技术领域

本发明涉及航空起动电机旋变回路故障检测技术领域，具体为一种针对采用AD2S1210旋变解码芯片的航空起动电机旋变回路故障检测方法。

背景技术

目前，随着航空电源以及电力电子技术的发展，大功率的航空发动机也开始采用电起动方式，国外在大型民用飞机上已经开始采用大功率无刷变频交流起动/发电系统。起动电动机作为发动机的动力装置关键部件，其转子的位置检测在航空起动电机的控制中非常重要。在大功率起动系统中无位置控制的技术尚未成熟，难以保证起动电机的精确控制。目前高性能的交流调速系统一般都需要在电机转子轴上安装机械式传感器测量转子的速度和位置，其中基于磁性工作原理的旋转变压器，具有良好的输出特性与抗干扰能力，在电动机位置检测中应用广泛。旋转变压器输出的具有位置和速度信号是模拟信号，需要转换成控制芯片要求数字量才能使用。常见的转换方法有两种：一种是需要通过专用的旋转变压器数字变换器(RDC)解码芯片(AD2S1210旋变解码芯片)，将模拟信号转换成含有位置和速度信息的数字信号，通过串口或并口将数据传送给数字控制芯片；另一种用A/D转换芯片先将旋转变压器输出的模拟量转换成数字控制芯片要求的数字量，再根据解码算法利用DSP或FPGA芯片实现解码。

通常，AD2S1210旋变解码芯片的故障检测利用芯片的LOT、DOS故障指示端进行检测控制。当位置解码系统存在旋变信号丢失、超范围输入信号、输入信号失配或位置跟踪丢失等故障时，AD2S1210所指示的位置可能与旋变的实际轴位置偏差很大，此时AD2S1210可以通过LOT、DOS两个引脚进行故障指示，当故障指示端显示有故障时，控制器使AD2S1210进入配置模式，从而获取旋变故障码信息。在实际使用中，为了保证系统可以安全可靠的完成起动发动机功能，产品在检测到LOS故障时需要停止起动功能，检测到DOS故障或LOT故障需进行预警指示。

但是该AD2S1210旋变解码芯片在国产化后，由于国内目前工艺等各种原因，申请人发现使用AD2S1210旋变解码芯片的起动电机产品存在这一问题：在起动电机静止状态下，起动电机和控制器之间的旋变回路无论是线路正常还是存在开路或短路情况，国产化的AD2S1210旋变解码芯片的LOT、DOS两个引脚进行故障指示均为故障状态，导致不能够再简单通过旋变解码芯片的故障指示端进行故障判断及处理。

发明内容

为了能够提高航空起动电机的运行稳定性，针对上述问题，本发明提出一种针对采用AD2S1210旋变解码芯片的航空起动电机旋变回路故障检测方法，能够在电机静止状态下辅助检测旋变回路的开路或短路故障，可作为系统上电自检或维护的辅助判断方法，提高系统运行稳定性。

本发明的基本原理是：

在通用航空大功率起动系统中，起动电机内部安装有基于磁性工作原理旋转变压器，利用起动控制器内旋变解码芯片的特性，将其输出的并行数据信号和ABZ脉冲信号同时发送给控制芯片，以及将旋变的LOT、DOS两个引脚故障指示状态反馈给控制芯片，配合现场可编程门阵列(FPGA)，在采样周期内完成旋变解码芯片输出并行数据信号和ABZ脉冲信号双通道位置信息采集，同时完成旋变的故障信息采集。

一般在位置解码系统状态正常的情况下，在旋变解码芯片AD2S1210上电复位完成后，起动电机处于静止状态时，ABZ脉冲信号输出电平应为恒高或恒低。当旋变反馈回路信号存在开路或者短路的情况下，旋变解码芯片解算得到的转速值为不定值，在产品上电完成后，起动电机处于静止状态时，ABZ脉冲信号输出电平输出方波信号。