同步电机之数字式功率角测量装置简介

本小节介绍一种采用光电位置传感器的数字式功率角测量装置。

l采用光电位置传感器检测转子位置光电位置传感器是将转子位置非电量转换成相应电量的装置，具有非接触测量、放置方便、寿命长、响应速度快、灵敏度高、输出稳定、廉价和易配电路等优点。

光电位置传感器利用的是光敏三极管的开关导通作用。当光源发出的光线投射到被试电机转轴上的白色标记时，光敏三极管因接受到反射光照而导通；当光线投射到其他位置时，光敏三极管几乎接受不到反射光而截止．如电机轴上有户个均匀分布的白色标记，当电机同步运行时，光电传感器的发射极就输出同步脉冲信号，频率就是端电压同步频率关。如轴上只有一个标记，输出频率为关／p，后处理电路要对其作倍频处理或对电压信号作分频处理，或增加相应的软件处理。

2初步整形和放大电路由于光敏三极管检测到的转子位置

信号包含许多噪声信号，且信号源输出电阻很大，不具备带负载能力，因此．必须经过波形的整形与放大处理才能成为上下跳边沿形状理想的阶跃脉冲信号。放大电路原理如图11-6所示。其电路功能是：光电传感器将光电信号送到作为射随器的三极管，再送到射极藕合触发器，该触发器起着信号幅度检测器的作用，小的干扰不足以使它触发，这样可以防止杂乱信号的干扰，使仪器正常工作。

3.单稳整形电路经过初步整形放大的转子位置脉冲信号，因其脉宽小，电平可能与后续电路不匹配，还需要经过单稳整形电路，将窄脉冲电平信号转换为适合于计算机读取的宽脉冲电平信号。电路原理图如图117所示。 CD4O98是集成单稳触发器，它将输入的负跳窄脉冲周期转子位置信号触发成正跳的宽脉冲周期信号。

4．电压比较信号的取得要实现电机端电压信号与转子位置

信号的相位比较，首先将电机端电压信号转换为适合于相位比较电路处理的矩形波信号。然后对电压信号进行p分频处理或对转子脉冲信号进行户倍频处理。

    电压比较电路如图118所示，用以检测交流电压波形零点，产生同步脉冲信号。水磁同步电机端电压（如U ,）经过电压互感器PT降为小于10v的交流低电压，经过零比较器检测后．转换为高电平为sv 、低电平为。 V的同步矩形波信号，为保证矩形波信号的高电平对应交流线电压Uuv大于零的瞬时值，低电平对应于小于零的瞬时值，要使电压互感器PT对应于U相的同名端接到比较器的正向输入端，异名端接到反向输入端。电压互感器PT除了起降压作用外，还起到与交流高电压隔离的作用。二极管vDI 、VD：把输入到比较器的电压幅值限制在6V左右，这样，即使电源电压变化很大也能稳定工作．电阻也起到保护比较器的作用。