凸極式永磁伺服電機(jī)的嵌入式位置檢測(cè)方法研究.pdf

1、智能化是機(jī)械行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和目標(biāo)，而檢測(cè)技術(shù)與被測(cè)系統(tǒng)的集成，是智能機(jī)械的根本保證。作為檢測(cè)技術(shù)非常重要的位置檢測(cè)，由于傳統(tǒng)位移檢測(cè)方法依賴于傳感器本身精密刻劃和對(duì)工作環(huán)境的苛刻要求，使得位移傳感器始終無(wú)法與被測(cè)對(duì)象融為一體，實(shí)現(xiàn)集成化位置檢測(cè)，嚴(yán)重制約了整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)真正和全面實(shí)現(xiàn)“智能化”的進(jìn)程。
　　本文針對(duì)伺服電機(jī)集成化位置檢測(cè)存在的問(wèn)題，延續(xù)前期時(shí)柵技術(shù)的研究基礎(chǔ)，以凸極式永磁伺服電機(jī)為研究對(duì)象提出一種不獨(dú)立安裝位置傳感器

2、，而將傳感器本體融入到被測(cè)部件中的一種“嵌入式”位置檢測(cè)新方法。利用電機(jī)自身已經(jīng)具備的等分繞線槽，使其作為傳感器的一部分，再用時(shí)鐘脈沖作為位移精密測(cè)量基準(zhǔn)，從而將原有依賴外加位置傳感器的伺服電機(jī)變成“自帶檢測(cè)功能的精密伺服系統(tǒng)”。
　　本方法旨在克服傳統(tǒng)位置傳感器在測(cè)量過(guò)程中存在安裝困難，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不緊湊，制造成本高，對(duì)環(huán)境要求苛刻等缺點(diǎn)，通過(guò)系統(tǒng)自檢的方法，在滿足高精度的前提下，顯著提高傳感部件集成化、智能化和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力，并

3、大大減少整個(gè)系統(tǒng)的體積，重量和成本。其主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面：
　?、偻ㄟ^(guò)分析時(shí)柵和凸極式永磁伺服電機(jī)的工作原理，結(jié)合磁場(chǎng)疊加原理構(gòu)建凸極式PMSM嵌入式位置檢測(cè)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；
　?、谔岢鲇霉泊怕否詈戏椒ǎ瑢?shí)現(xiàn)高頻低壓的時(shí)柵信號(hào)和高壓低頻的PMSM驅(qū)動(dòng)信號(hào)的平衡加載；
　?、厶岢鲇梅墙佑|式環(huán)形變壓器，實(shí)現(xiàn)將電機(jī)轉(zhuǎn)子徑向加載的時(shí)柵旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)非接觸的耦合到軸向輸出，經(jīng)電磁感應(yīng)和濾波放大后得到反應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角