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基于虛擬儀器的電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間:2014-12-19 責(zé)任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】利用虛擬儀器構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng),有效地提高了開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)用性和可靠性,能夠快速實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)和調(diào)整電機(jī)運(yùn)行時(shí)的參數(shù)。下面是電路設(shè)計(jì)詳解。

該方案以裝有數(shù)據(jù)采集卡的 PC機(jī)和 DSP作為硬件基礎(chǔ),利用 LabVIEW軟件將各類傳感器傳送的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處 理,同時(shí)記錄和顯示各項(xiàng)數(shù)據(jù),然后再利用相應(yīng)的算法完成對(duì)數(shù)據(jù)的分析。數(shù)據(jù)是采用PCI-6143數(shù)據(jù)采集卡,并以LabVIEW8.6為開發(fā)環(huán)境編寫程序而獲取的??紤]到該系統(tǒng)可能在比較惡劣的工作環(huán)境下使用,為了更安全有效地實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制,同時(shí)利用DSP 作為PC 機(jī)的備用處理器。實(shí)驗(yàn)用樣機(jī)是一臺(tái)8/6極,功率為150 W 的SRM。

位置信號(hào)檢測(cè)

基于虛擬儀器的電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)
在非常惡劣的條件下工作時(shí),轉(zhuǎn)子位置傳感器可能失效。在這種情況下,無(wú)位置傳感器可以實(shí)現(xiàn)更安全的工作方式。目前比較常用的方式是采用通過(guò)測(cè)量磁鏈和電流,推導(dǎo)出電機(jī)的角度。但這需要事先獲取SRM 在不同位置下的磁鏈值和電流值作為后面運(yùn)行時(shí)判斷的依據(jù)。如果將來(lái)本系統(tǒng)需要進(jìn)行無(wú)位置傳感器技術(shù)改造的可能,那么為了準(zhǔn)確得出轉(zhuǎn)子位置,需要在轉(zhuǎn)子軸上固定絕對(duì)位置編碼器。絕對(duì)位置編碼器輸出的是格雷碼, 需要處理后獲得普通二進(jìn)制碼。

當(dāng)然,在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí),絕對(duì)位置編碼器也完全可以取代光電位置傳感器以提供更為準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速信息。只是相對(duì)于光電位置傳感器來(lái)說(shuō),絕對(duì)位置編碼器價(jià)格昂貴,且較易損壞,并不適合于振動(dòng)較劇烈的場(chǎng)合。實(shí)驗(yàn)電機(jī)的電路結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中,R1~R4分別為與電機(jī)四相串聯(lián)的小電阻,R5則為用于測(cè)量繞組電壓的分壓電阻。

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