凸極式永磁伺服電機的嵌入式位置檢測方法研究.pdf

1、智能化是機械行業(yè)發(fā)展的趨勢和目標，而檢測技術與被測系統(tǒng)的集成，是智能機械的根本保證。作為檢測技術非常重要的位置檢測，由于傳統(tǒng)位移檢測方法依賴于傳感器本身精密刻劃和對工作環(huán)境的苛刻要求，使得位移傳感器始終無法與被測對象融為一體，實現(xiàn)集成化位置檢測，嚴重制約了整個機械系統(tǒng)真正和全面實現(xiàn)“智能化”的進程。
　　本文針對伺服電機集成化位置檢測存在的問題，延續(xù)前期時柵技術的研究基礎，以凸極式永磁伺服電機為研究對象提出一種不獨立安裝位置傳感器

2、，而將傳感器本體融入到被測部件中的一種“嵌入式”位置檢測新方法。利用電機自身已經(jīng)具備的等分繞線槽，使其作為傳感器的一部分，再用時鐘脈沖作為位移精密測量基準，從而將原有依賴外加位置傳感器的伺服電機變成“自帶檢測功能的精密伺服系統(tǒng)”。
　　本方法旨在克服傳統(tǒng)位置傳感器在測量過程中存在安裝困難，系統(tǒng)結構不緊湊，制造成本高，對環(huán)境要求苛刻等缺點，通過系統(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、智能化和對環(huán)境的適應能力，并

3、大大減少整個系統(tǒng)的體積，重量和成本。其主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點包括以下幾個方面：
　?、偻ㄟ^分析時柵和凸極式永磁伺服電機的工作原理，結合磁場疊加原理構建凸極式PMSM嵌入式位置檢測系統(tǒng)的數(shù)學模型；
　?、谔岢鲇霉泊怕否詈戏椒?，實現(xiàn)高頻低壓的時柵信號和高壓低頻的PMSM驅動信號的平衡加載；
　?、厶岢鲇梅墙佑|式環(huán)形變壓器，實現(xiàn)將電機轉子徑向加載的時柵旋轉磁場非接觸的耦合到軸向輸出，經(jīng)電磁感應和濾波放大后得到反應電機轉子轉動角