长行程永磁直线同步电机运行距离与速度测量方法与装置

摘要

本发明涉及一种长行程永磁直线同步电机运行距离与速度测量方法与装置，高频绕组为缠绕在永磁直线同步电机动子永磁体上的圆形截面或矩形截面的绝缘导体，数字信号处理器接高频发生器，高频发生器与高频绕组相连，高频绕组与采集高频信号的电阻相连，采集高频信号的电阻与第二高通滤波电路相连，第二高通滤波电路与第二带通滤波电路相连，第二带通滤波电路与第二移相电路连接，第二移相电路与鉴相电路相连，第一高通滤波电路与永磁直线同步电动机、第一带通滤波电路相连，第一带通滤波电路与第一移相电路相连，加法电路与带通滤波电路、鉴相电路相连，鉴相电路接接数字信号处理器，具有结构简单、价格低廉、使用方便、稳定性好、测量精度高的优点。

主权项

1.一种长行程永磁直线同步电机运行距离与速度测量方法，其特征在于：上述运行距离与速度测量方法包含下列步骤：步骤一、在永磁直线同步电机动子永磁体上缠绕高频绕组，并向该绕组中通入频率为400Hz的高频电流信号；步骤二、提取高频电流在三相定子电枢绕组中产生的感应电势，并将A、B、C三相感应电势信号在时间上分别移相0°、120°、240°后叠加，得到一个与高频电流激励信号同频率，相位相差为永磁直线同步电机的动子位置角θ_r-90°的高频感应电势合成信号；步骤三、通过电阻采集高频激励信号，将该信号经过与提取高频感应电势信号通道相同的电路后移相90°；步骤四、利用鉴相电路得到经过步骤三处理后的高频激励信号的正向过零点和感应电势合成信号的正向过零点，并将其转化为与波形正半周波相对应的正方波信号；步骤五、利用数字信号处理器的捕获单元CAP1、CAP2对鉴相电路送来的两路正方波信号的上升沿进行捕获，利用定时器作为CAP1、CAP2的时基，在两路正方波上升沿的间隔时间内进行计数；步骤六、根据步骤五得到的计数值计算动子位置角θ_r、运行距离s、动子速度v，其公式分别为：s＝2nτ+θ_r$v=\frac{▿{\theta }_r}{T}$式中τ为电机的极距，为动子位置变化量，T为采样周期，n＝0，1，2......。