同步電機之數(shù)字式功率角測量裝置簡介

本小節(jié)介紹一種采用光電位置傳感器的數(shù)字式功率角測量裝置。

l采用光電位置傳感器檢測轉(zhuǎn)子位置光電位置傳感器是將轉(zhuǎn)子位置非電量轉(zhuǎn)換成相應電量的裝置，具有非接觸測量、放置方便、壽命長、響應速度快、靈敏度高、輸出穩(wěn)定、廉價和易配電路等優(yōu)點。

光電位置傳感器利用的是光敏三極管的開關(guān)導通作用。當光源發(fā)出的光線投射到被試電機轉(zhuǎn)軸上的白色標記時，光敏三極管因接受到反射光照而導通；當光線投射到其他位置時，光敏三極管幾乎接受不到反射光而截止．如電機軸上有戶個均勻分布的白色標記，當電機同步運行時，光電傳感器的發(fā)射極就輸出同步脈沖信號，頻率就是端電壓同步頻率關(guān)。如軸上只有一個標記，輸出頻率為關(guān)／p，后處理電路要對其作倍頻處理或?qū)﹄妷盒盘栕鞣诸l處理，或增加相應的軟件處理。

2初步整形和放大電路由于光敏三極管檢測到的轉(zhuǎn)子位置

信號包含許多噪聲信號，且信號源輸出電阻很大，不具備帶負載能力，因此．必須經(jīng)過波形的整形與放大處理才能成為上下跳邊沿形狀理想的階躍脈沖信號。放大電路原理如圖11-6所示。其電路功能是：光電傳感器將光電信號送到作為射隨器的三極管，再送到射極藕合觸發(fā)器，該觸發(fā)器起著信號幅度檢測器的作用，小的干擾不足以使它觸發(fā)，這樣可以防止雜亂信號的干擾，使儀器正常工作。

3.單穩(wěn)整形電路經(jīng)過初步整形放大的轉(zhuǎn)子位置脈沖信號，因其脈寬小，電平可能與后續(xù)電路不匹配，還需要經(jīng)過單穩(wěn)整形電路，將窄脈沖電平信號轉(zhuǎn)換為適合于計算機讀取的寬脈沖電平信號。電路原理圖如圖117所示。 CD4O98是集成單穩(wěn)觸發(fā)器，它將輸入的負跳窄脈沖周期轉(zhuǎn)子位置信號觸發(fā)成正跳的寬脈沖周期信號。

4．電壓比較信號的取得要實現(xiàn)電機端電壓信號與轉(zhuǎn)子位置

信號的相位比較，首先將電機端電壓信號轉(zhuǎn)換為適合于相位比較電路處理的矩形波信號。然后對電壓信號進行p分頻處理或?qū)D(zhuǎn)子脈沖信號進行戶倍頻處理。

    電壓比較電路如圖118所示，用以檢測交流電壓波形零點，產(chǎn)生同步脈沖信號。水磁同步電機端電壓（如U ,）經(jīng)過電壓互感器PT降為小于10v的交流低電壓，經(jīng)過零比較器檢測后．轉(zhuǎn)換為高電平為sv 、低電平為。 V的同步矩形波信號，為保證矩形波信號的高電平對應交流線電壓Uuv大于零的瞬時值，低電平對應于小于零的瞬時值，要使電壓互感器PT對應于U相的同名端接到比較器的正向輸入端，異名端接到反向輸入端。電壓互感器PT除了起降壓作用外，還起到與交流高電壓隔離的作用。二極管vDI 、VD：把輸入到比較器的電壓幅值限制在6V左右，這樣，即使電源電壓變化很大也能穩(wěn)定工作．電阻也起到保護比較器的作用。