旋变信号补偿方法、装置及旋转变压器制造方法及图纸

本申请提供了旋变信号补偿方法、装置及旋转变压器，获取测得的原始转子角度信号中待补偿谐波的谐波信息。根据当前测得的角速度、上一采样周期补偿后的转子角度，以及待补偿谐波的谐波信息得到待补偿谐波的实际相位。进而根据待补偿谐波的实际相位和幅值得到待补偿谐波对应的待补偿角度。最后，依据各个待补偿谐波的待补偿角度对原始转子角度信号进行角度补偿，得到补偿后的转子角度信息，并作为电机的转子角度输入至下一级控制中。该方案针对测得的转子角度信号中包含的谐波分量进行补偿，得到补偿后的转子角度，从而抑制了转子角度信号中的谐波分量，进而避免谐波分量对电机控制系统造成影响，以便改善电机控制系统的性能。

Signal compensation method, device and resolver

【技术实现步骤摘要】
旋变信号补偿方法、装置及旋转变压器
本专利技术属于电机驱动与控制
，尤其涉及旋变信号补偿方法及装置。
技术介绍
旋转变压器(简称旋变)是一种电磁式传感器，用来测量旋转物体的转轴角位移和角速度，由定子绕组和转子绕组组成。其中定子绕组作为旋转变压器的原边，转子绕组作为旋转变压器的副边，通过电磁耦合得到感应电压。旋变的信号解调和角度解码比较复杂，通常使用专用集成IC芯片或软件方式实现旋变角度的解码。如果旋变的设计或安装不理想，或者旋变正余弦信号处理电路一致性不够理想，就会导致解码得到的旋变角度出现谐波分量。而传统的电机控制系统通常直接以IC芯片解码或软件解码得到的旋变角度作为电机的原始转子角度，这样旋变角度中的谐波分量会直接引入到电机控制系统中，对电机控制系统的性能造成影响，严重时甚至会引起电机输出转矩振荡或出现过流故障。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的目的在于提供旋变信号补偿方法、装置及旋转变压器，以解决转子角度信号中的谐波分量对电机控制系统造成的影响，具体的技术方案如下：第一方面，本申请提供了一种电机旋变信号补偿方法，包括：对旋转变压器测得的原始转子角度信号进行傅里叶变换，得到所述原始转子角度信号中待补偿谐波的谐波信息，所述谐波信息包括谐波幅值、阶次和相位偏移量；利用所述旋转变压器测得的角速度，上一采样周期补偿后的转子角度，以及待补偿谐波的谐波信息，计算得到所述待补偿谐波的实际相位；依据所述待补偿谐波的实际相位以及该待补偿谐波的幅值得到该待补偿谐波对应的待补偿角度；利用所述原始转子角度信号，以及各个待补偿谐波的待补偿角度之和，得到补偿后的转子角度信号。可选地，利用所述旋转变压器测得的角速度，上一采样周期补偿后的转子角度，以及待补偿谐波的谐波信息，计算得到所述待补偿谐波的实际相位，包括：利用所述旋转变压器测得的角速度及上一采样周期补偿后的转子角度及待补偿谐波的阶次，计算得到所述待补偿谐波的基准相位；利用所述待补偿谐波的基准相位，以及所述待补偿谐波的相位偏移量，计算得到所述待补偿谐波的实际相位。可选地，利用所述旋转变压器测得的角速度及上一采样周期补偿后的转子角度及待补偿谐波的阶次，计算得到所述待补偿谐波的基准相位，包括：利用所述旋转变压器测得的角速度及采样周期计算得到转子在一个采样周期内转过的角度；将所述转子在一个采样周期内转过的角度与上一采样周期补偿后的转子角度叠加，得到当前采样周期测得的原始转子角度信号的基波相位；计算所述基波相位与所述待补偿谐波的阶次的乘积得到所述待补偿谐波的基准相位。可选地，依据所述待补偿谐波的实际相位以及该待补偿谐波的幅值得到该待补偿谐波对应的待补偿角度，包括：计算所述待补偿谐波的实际相位的正弦函数值，以及计算该正弦函数值与所述待补偿谐波的幅值的乘积，得到所述待补偿谐波对应的待补偿角度。可选地，利用所述原始转子角度信号，以及各个待补偿谐波的补偿角度信号之和，得到补偿后的转子角度信号，包括：计算所述原始转子角度信号与各个待补偿谐波的待补偿角度总和之间的差值，得到当前采样周期对应的补偿后的转子角度。第二方面，本申请还提供了一种旋变信号补偿装置，包括：变换模块，用于对旋转变压器测得的原始转子角度信号进行傅里叶变换，得到所述原始转子角度信号中待补偿谐波的谐波信息，所述谐波信息包括谐波幅值、阶次和相位偏移量；谐波相位获取模块，用于利用所述旋转变压器测得的角速度，上一采样周期补偿后的转子角度，以及待补偿谐波的谐波信息，计算得到所述待补偿谐波的实际相位；补偿角度获取模块，用于依据所述待补偿谐波的实际相位以及该待补偿谐波的幅值得到该待补偿谐波对应的待补偿角度；角度补偿模块，用于利用所述原始转子角度信号，以及各个待补偿谐波的待补偿角度之和，得到补偿后的转子角度信号。可选地，谐波相位获取模块包括：谐波基准相位获取子模块，用于利用所述旋转变压器测得的角速度及上一采样周期补偿后的转子角度及待补偿谐波的阶次，计算得到所述待补偿谐波的基准相位；谐波实际相位获取子模块，用于利用所述待补偿谐波的基准相位，以及所述待补偿谐波的相位偏移量，计算得到所述待补偿谐波的实际相位。可选地，谐波基准相位获取子模块，具体用于：利用所述旋转变压器测得的角速度及采样周期计算得到转子在一个采样周期内转过的角度；将所述转子在一个采样周期内转过的角度与上一采样周期补偿后的转子角度叠加，得到当前采样周期测得的原始转子角度信号的基波相位；计算所述基波相位与所述待补偿谐波的阶次的乘积得到所述待补偿谐波的基准相位。可选地，所述补偿角度获取模块，具体用于：计算所述待补偿谐波的实际相位的正弦函数值，以及计算该正弦函数值与所述待补偿谐波的幅值的乘积，得到所述待补偿谐波对应的待补偿角度。第三方面，本申请还提供了一种旋转变压器，包括：转子、定子、解码器和角度谐波抑制模块；所述转子和定子用于测量与所述转子同步旋转的被测对象的转子的旋转角度和速度；所述解码器用于对所述转子角度和角速度进行解码得到所述被测对象的原始转子角度和角速度；所述角度谐波抑制模块用于执行第一方面任一项所述的电机旋变信号补偿方法。本申请提供的旋变信号补偿方法，将原始转子角度信号进行傅里叶变换，得到原始转子角度信号中待补偿谐波的谐波信息。根据当前测得的角速度、上一采样周期补偿后的转子角度，以及待补偿谐波的谐波信息得到待补偿谐波的实际相位。进而根据待补偿谐波的实际相位和幅值得到待补偿谐波对应的待补偿角度。最后，依据各个待补偿谐波的待补偿角度对原始转子角度信号进行角度补偿，得到补偿后的转子角度信息，并作为电机的转子角度输入至下一级控制中。由此可见，该方案针对测得的转子角度信号中包含的谐波分量进行补偿，得到补偿后的转子角度，从而抑制了转子角度信号中的谐波分量，进而避免谐波分量对电机控制系统造成影响，以便改善电机控制系统的性能，提高电机的输出转矩稳定性，以及提高电机的三相输出电流的平衡性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施例提供的一种旋变信号补偿方法的流程图；图2是本申请实施例提供的一种获取待补偿谐波对应的实际相位过程的流程图；图3是本申请实施例提供的补偿前的转子角度信号对应的波形示意图；图4是本申请实施例提供的补偿后的转子角度信号对应的波形示意图；图5是本申请实施例提供的转子角度信号补偿前，电机的输出转矩对应的波形示意图；图6是本申请实施例提供的转子角度信号补偿后，电机的输出转矩对应的波形示意图；图7是本申请实施例提供的转子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机旋变信号补偿方法，其特征在于，包括：/n对旋转变压器测得的原始转子角度信号进行傅里叶变换，得到所述原始转子角度信号中待补偿谐波的谐波信息，所述谐波信息包括谐波幅值、阶次和相位偏移量；/n利用所述旋转变压器测得的角速度，上一采样周期补偿后的转子角度，以及待补偿谐波的谐波信息，计算得到所述待补偿谐波的实际相位；/n依据所述待补偿谐波的实际相位以及该待补偿谐波的幅值得到该待补偿谐波对应的待补偿角度；/n利用所述原始转子角度信号，以及各个待补偿谐波的待补偿角度之和，得到补偿后的转子角度信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种电机旋变信号补偿方法，其特征在于，包括：
对旋转变压器测得的原始转子角度信号进行傅里叶变换，得到所述原始转子角度信号中待补偿谐波的谐波信息，所述谐波信息包括谐波幅值、阶次和相位偏移量；
利用所述旋转变压器测得的角速度，上一采样周期补偿后的转子角度，以及待补偿谐波的谐波信息，计算得到所述待补偿谐波的实际相位；
依据所述待补偿谐波的实际相位以及该待补偿谐波的幅值得到该待补偿谐波对应的待补偿角度；
利用所述原始转子角度信号，以及各个待补偿谐波的待补偿角度之和，得到补偿后的转子角度信号。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述旋转变压器测得的角速度，上一采样周期补偿后的转子角度，以及待补偿谐波的谐波信息，计算得到所述待补偿谐波的实际相位，包括：
利用所述旋转变压器测得的角速度及上一采样周期补偿后的转子角度及待补偿谐波的阶次，计算得到所述待补偿谐波的基准相位；
利用所述待补偿谐波的基准相位，以及所述待补偿谐波的相位偏移量，计算得到所述待补偿谐波的实际相位。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，利用所述旋转变压器测得的角速度及上一采样周期补偿后的转子角度及待补偿谐波的阶次，计算得到所述待补偿谐波的基准相位，包括：
利用所述旋转变压器测得的角速度及采样周期计算得到转子在一个采样周期内转过的角度；
将所述转子在一个采样周期内转过的角度与上一采样周期补偿后的转子角度叠加，得到当前采样周期测得的原始转子角度信号的基波相位；
计算所述基波相位与所述待补偿谐波的阶次的乘积得到所述待补偿谐波的基准相位。


4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，依据所述待补偿谐波的实际相位以及该待补偿谐波的幅值得到该待补偿谐波对应的待补偿角度，包括：
计算所述待补偿谐波的实际相位的正弦函数值，以及计算该正弦函数值与所述待补偿谐波的幅值的乘积，得到所述待补偿谐波对应的待补偿角度。


5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，利用所述原始转子角度信号，以及各个待补偿谐波的补偿角度信号之和，得到补偿后的转子角度信号，包括：
计算所述原始转子角度信号与各个待补偿谐波的待补偿角度总和之间的差值，得到当前采样周期对应的补偿...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乘玮，陈文杰，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34