弧线驱动大口径天文望远镜

摘要

弧线驱动大口径天文望远镜，由稀土永磁同步弧线电机驱动，控制机构包括上位机和下位机，上位机通过串行通讯与下位机连接；下位机进行实时控制；电机定子由15块组成，每块由9个完整矽钢片和2个减小边缘效应矽钢片组成；从右向左电枢绕组按UVWUVWUVW排列；转子由4块组成，整个转子有120片磁钢片，采用减小齿槽转矩设计并设有紧固装置；控制机构信号采集与比较环节中同时设有绝对式和增量式编码器，前者用于伺服电机换向；后者用于伺服电机位置检测；编码器的信号通过单片机输出给下位机DSP模块；驱动电路采用数字化驱动智能功率模块；本发明可实现长时间、高精度跟踪、观测各种天体的需要，满足天文观测精密、宽调速要求。

主权项

一种弧线驱动大口径天文望远镜，天文望远镜由电机驱动，电机上连接有电机驱动电路和保护电路；望远镜的控制机构中包括上位计算机系统和下位计算机系统，其特征在于：所述的上位计算机系统通过串行通讯与下位计算机系统的DSP的SCI模块连接；上位计算机系统实现弧线运动控制系统的在线集中监控、综合管理、性能检测和安全保护功能；下位计算机系统包括DSP模块，所述的电机，信号采集与比较环节，位置数据处理单片机；下位计算机系统根据上位计算机系统的控制指令完成相应的控制算法，并对弧线运动控制系统进行实时控制；所述的电机采用弧线电机，该弧线电机采用大力矩交流稀土永磁同步伺服电机，该弧线电机的定子由15块定子块组成，每块定子块折合为弧长460.7mm，每块定子块由9个完整矽钢片和2个减小边缘效应的矽钢片组成；每块定子块采用9片/8极的绕组方式，从右向左电枢绕组分别按UVWUVWUVW排列；所述的弧线电机转子由4块转子块组成，整个转子由120片磁钢片组成；该磁钢片采用减小齿槽转矩的设计，并设有磁钢片紧固装置；所述控制机构中的信号采集与比较环节中同时设有绝对式编码器和增量式编码器，其中绝对式编码器用于所述弧线电机换向；增量式编码器用于所述弧线电机的位置检测；所述的绝对式编码器和增量式编码器的信号通过位置数据处理单片机输出给下位计算机系统的DSP模块；下位计算机系统中的电机驱动电路采用数字化驱动智能功率模块；在所述数字化驱动智能功率模块上设有电流检测电路和电流检测传感器，该电流检测电路的信号经电流检测传感器送入DSP模块的A/D转换器，构成闭环控制的电流环；在所述数字化驱动智能功率模块上设有母线电压检测传感器，该母线电压检测传感器将检测的直流电压信号通过电压传感器送入DSP模块的A/D转换器中，对电路中出现的过压或欠压信号进行检测和保护；DSP模块的PWM信号输出经过光电隔离输出给驱动智能功率模块；进而控制所述弧线电机的旋转；所述的减小边缘效应的矽钢片的结构是，该矽钢片只设置有半个极脚，并采用圆滑过渡；同时，上面不缠线圈；所述的采用减小齿槽转矩的设计是：磁钢片的边缘采用圆滑过渡。