力科MDA8000HD電機(jī)分析儀測(cè)試電機(jī)的轉(zhuǎn)速角度和位置-云帆興燁
旋轉(zhuǎn)變壓器輸出兩路相差90度的模擬正弦波信號(hào)(正弦和余弦信號(hào)),以傳達(dá)機(jī)械旋轉(zhuǎn)和方向信息,簡(jiǎn)單地說(shuō),旋轉(zhuǎn)變壓器是具有一個(gè)初級(jí)繞組和兩個(gè)次級(jí)繞組的旋轉(zhuǎn)變壓器,如圖1所示:
旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)
基本的單速旋轉(zhuǎn)變壓器有兩極繞組(一對(duì)磁極),勵(lì)磁信號(hào)通過(guò)R1和R3輸入(如上圖所示),而輸出信號(hào)出現(xiàn)在S1和S3,以及S2和S4,對(duì)于單速兩極繞組(一對(duì)磁極)旋轉(zhuǎn)變壓器,這些輸出信號(hào)如圖2所示:
正弦/余弦極對(duì)旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)
對(duì)于具有兩極繞組的基本旋轉(zhuǎn)變壓器,一個(gè)正弦/余弦對(duì)等于一轉(zhuǎn),兩個(gè)信號(hào)的相對(duì)角度確定絕對(duì)轉(zhuǎn)子軸角度,為了在較低的轉(zhuǎn)速下具有較高的精度,可以使用具有兩個(gè)或多個(gè)正弦/余弦對(duì)的旋轉(zhuǎn)變壓器。
MDA8000HD電機(jī)驅(qū)動(dòng)分析儀簡(jiǎn)化了這些值的計(jì)算,并將其顯示為與其他驅(qū)動(dòng)器輸出功率信號(hào)或控制系統(tǒng)事件相關(guān)的時(shí)變波形,MDA8000HD高精度輸入通道采用12位ADC,MDA8000HD分析軟件處理旋轉(zhuǎn)變壓器接口信號(hào)并計(jì)算所需的數(shù)值,在電機(jī)驅(qū)動(dòng)分析儀軟件使用手冊(cè)中可以查找詳細(xì)的公式定義(參見(jiàn)http://cdn.teledynelecroy.com/files/manuals/motor-drive-analyzer-software-operators-manual.pdf),計(jì)算如下:
MDA8000HD從勵(lì)磁頻率信號(hào)幅度峰值處的sin / cos信號(hào)比率的反正切計(jì)算瞬時(shí)角度,角度計(jì)算考慮轉(zhuǎn)子-磁極的數(shù)量,所得角度值的范圍從-π/ 2到π/ 2
將瞬時(shí)角度值轉(zhuǎn)換為0到2π(或0到360°)
計(jì)算單個(gè)勵(lì)磁頻率(周期)上的角度作為瞬時(shí)角度值的平均值
根據(jù)兩個(gè)角度計(jì)算之間的時(shí)間差和他們轉(zhuǎn)換時(shí)間差異計(jì)算瞬時(shí)轉(zhuǎn)速,同時(shí)考慮存在的齒輪比
從瞬時(shí)速度值的平均值得出單個(gè)勵(lì)磁(周期)的速度
注意,MDA機(jī)械設(shè)置對(duì)話框還允許校正從分解器的機(jī)械位置到轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的角度值,這樣做允許直接顯示角度為電氣轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)角度值,而不是機(jī)械分解器/軸角度,偏移角設(shè)置便于進(jìn)行這樣的校正(雖然在本示例中沒(méi)有展示),選擇分解器方法后,分配M1,M2和M3,并適當(dāng)選擇速度和角度單位和同步信號(hào),然后,如圖4所示,進(jìn)行以下步驟:
顯示速度和角度計(jì)算的MDA數(shù)值表,表格顯示了整個(gè)采集過(guò)程中這些測(cè)量值的平均值,可以在MDA的數(shù)值對(duì)話框中打開(kāi)
顯示速度值(橙色,從底部開(kāi)始第二個(gè))和角度值(深粉色,底部)的每周期波形,這些波形顯示了速度值和角度值隨時(shí)間的變化,并與原始采集信號(hào)在時(shí)間上相關(guān),通過(guò)簡(jiǎn)單地觸摸數(shù)值表中的相應(yīng)單元格就可以顯示這些波形
顯示速度和角度計(jì)算的MDA統(tǒng)計(jì)表,下表顯示了完整采集(40,000)中的速度值和角度值的最小值,最大值,平均值,標(biāo)準(zhǔn)偏差等,并且在顯示每周期波形時(shí)自動(dòng)打開(kāi)
顯示速度波形的600點(diǎn)Boxcar平均值的數(shù)學(xué)軌跡(F8,綠色,覆蓋在速度波形上)啟用水平(時(shí)間)光標(biāo),在相應(yīng)的描述符框中顯示速度和角度值的瞬時(shí)值