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专利号: 2019104905528
申请人: 武汉纺织大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种交流绕线电机速度检测系统,其特征在于:

所述速度检测系统包括:频率信号取样模块(1)、反向放大方波模块(2)、半波模块(3)、信号突变脉冲模块(4)、频率-转速转换模块(5)、频率电压值—转速电压值转换模块(6)和电机正反转判断模块(7),所述频率信号取样模块(1)的信号输入端与电机转子绕线线圈相连接,所述频率信号取样模块(1)的信号输出端与反向放大方波模块(2)的信号输入端相连接,所述反向放大方波模块(2)的信号输出端与半波模块(3)的信号输入端相连接,所述半波模块(3)的信号输出端与信号突变脉冲模块(4)的信号输入端相连接,所述信号突变脉冲模块(4)的信号输出端与频率-转速转换模块(5)的信号输入端相连接,所述频率电压值运算模块(5)的信号输出端与频率电压值—转速电压值转换模块(6)的信号输入端相连接,所述频率电压值—转速电压值转换模块(6)的信号输出端与电机正反转判断模块(7)的信号输入端相连接;

所述频率信号取样模块(1)的信号输入端接收电机转子交变电压信号Ua,所述频率信号取样模块(1)的信号输出端将交变感应电压信号Ud0输出给反向放大方波模块(2)的信号输入端,所述反向放大方波模块(2)的信号输出端将反向方波电压信号Ud1输出给半波模块(3)的信号输入端,所述半波模块(3)的信号输出端将半方波信号Ud2输出给信号突变脉冲模块(4)的信号输入端,所述信号突变脉冲模块(4)的信号输出端将频率脉冲信号Ud3输出给频率-电压值运算模块(5)的信号输入端,所述频率-电压值运算模块(5)的信号输出端将频率电压信号Uf输出给频率电压值—转速电压值转换模块(6)的信号输入端,所述频率电压值—转速电压值转换模块(6)的信号输出端将转速电压信号Un输出给电机正反转判断模块(7),电机正反转判断模块(7)的信号输出端将输出具有转动方向的转速电压信号±Un。

2.根据权利要求1所述的一种交流绕线电机速度检测系统,其特征在于:

所述频率信号取样模块(1):将输入的电机转子交变电压信号Ua进行滤波和有效信号提取,去除干扰信号和高次谐波信号,得到交变感应电压信号Ud0;

所述反向放大方波模块(2):将输入的交变感应电压信号Ud0进行反向方波变换得到反向方波电压信号Ud1;

所述半波模块(3):将输入的将反向方波电压信号Ud1进行半波整流得到半方波信号Ud2;

所述信号突变脉冲模块(4):对输入的半方波信号Ud2进行检测,当检测到信号的上升沿或下降沿时,均发出正向脉冲信号,得到频率脉冲信号Ud3;

所述频率电压值运算模块(5):对频率脉冲信号Ud3进行频率电压运算和转换,得到与频率信号成线性关系的频率电压信号Uf;

所述频率电压值—转速电压值转换模块(6):将频率电压值Uf进行运算和转换得到电机转速成线性关系的转速电压信号Un;

所述电机正反转判断模块(7):判定电机的转动方向,将输入的转速电压信号Un,转换为具有转动方向的转速电压信号±Un输出。

3.一种根据权利要求1或2所述的交流绕线电机速度检测方法,其特征在于:

所述控制方法包括以下步骤:

第一步:滤波处理,频率信号取样模块(1)将输入的交流绕线电机的转子交变电压信号Ua对其进行滤波和有效信号提取处理后得到交变感应电压信号Ud0,所述转子交变电压信号Ua与交变感应电压信号Ud0的频率相同、波形相同;

第二步:方波变换,反向放大方波模块(2)将上一步中得到的交变感应电压信号Ud0进行反向方波变换得到反向方波电压信号Ud1;

第三步:半波整流,半波模块(3)将上一步中得到的反向方波电压信号Ud1进行半波整流得到半方波信号Ud2;

第四步:脉冲突变:信号突变脉冲模块(4)将上一步中得到的半方波信号Ud2检测其信号的上升沿或下降沿时,发出正向脉冲信号得到频率脉冲信号Ud3;

第五步:频率电压转换:频率电压值运算模块(5)将上一步中得到的频率脉冲信号Ud3,将其脉冲周期转换为脉冲信号频率,并将其转换为与频率信号成线性关系的频率电压信号Uf,Uf=k*f,式中k为线性系数,f为转子电信号频率;

第六步:频率电压值—转速电压值转换:频率电压值—转速电压值转换模块(6),根据转速为零时的转子线圈感应电势值E20,对上一步中得到的频率电压信号Uf进行电压值标度变换,得到与电机转速成线性关系的电压信号Un;

第七步:正反转判断,电机正反转判断模块(7)将上一步中得到的转速电压信号Un与正、反转参考电势进行对比判断电机转动方向,得到具有转动方向的转速电压信号±Un输出。