用于单相异步电动机的在线空间矢量状态显示装置，属于电机控制技术领域。它解决了在采用三相电动机主回路的空间矢量驱动方法控制单相异步电动机时，其空间矢量状态不能被实时显示的问题。它包括A相电压转换电路、B相电压转换电路、微处理器和显示器，两相电压转换电路的正、负幅值信号的共地单极信号输出端分别连接微处理器的第一模拟量信号输入端、第二模拟量信号输入端、第三模拟量信号输入端和第四模拟量信号输入端，微处理器的第一正负幅值合成信号输出端连接显示器的纵坐标信号输入端，微处理器的第二正负幅值合成信号输出端连接显示器的横坐标信号输入端。本发明专利技术适用于单相异步电动机的在线空间矢量状态显示。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于单相异步电动机的在线空间矢量状态显示装置，属于电机控制
技术介绍
在三相电动机控制过程中，主回路的空间矢量驱动已成为一种成熟的技术。将三相电动机主回路的空间矢量驱动方法应用于单相异步电动机的控制中时，在控制的运行过程中，由于其空间矢量状态不能被实时的显示出来，因此，无法直接获得具体的运行情况和控制效果。
技术实现思路
本专利技术是为了解决在米用二相电动机主回路的空间矢量驱动方法控制单相异步电动机时，其空间矢量状态不能被实时显示的问题，提供一种用于单相异步电动机的在线空间矢量状态显示装置。本专利技术所述用于单相异步电动机的在线空间矢量状态显示装置，它包括A相电压转换电路、B相电压转换电路、微处理器和显示器，A相电压转换电路用于采集A相绕组的电压信号，B相电压转换电路用于采集B相绕组的电压信号，A相电压转换电路的正幅值信号的共地单极信号输出端连接微处理器的第一模拟量信号输入端，A相电压转换电路的负幅值信号的共地单极信号输出端连接微处理器的第二模拟量信号输入端，B相电压转换电路的正幅值信号的共地单极信号输出端连接微处理器的第三模拟量信号输入端，B相电压转换电路的负幅值信号的共地单极信号输出端连接微处理器的第四模拟量信号输入端，微处理器的第一正负幅值合成信号输出端连接显不器的纵坐标信号输入端，微处理器的第二正负幅值合成信号输出端连接显不器的横坐标信号输入端。A相电压转换电路与B相电压转换电路的结构相同，以A相电压转换电路为例说明电压转换电路的结构，所述A相电压转换电路由分压电路、正向整流电路、反向整流电路、第一变压器和第二变压器组成，分压电路用于将A相绕组的电压信号分压引出，分压电路的正向电压信号输出端连接正向整流电路的输入端，正向整流电路的信号输出端连接第一变压器的电压信号输入端，分压电路的反向电压信号输出端连接反向整流电路的输入端，反向整流电路的信号输出端连接第二变压器的电压信号输入端，第一变压器的电压信号输出端为A相电压转换电路的正幅值信号的共地单极信号输出端，第二变压器的电压信号输出端为A相电压转换电路的负幅值信号的共地单极信号输出端。所述微处理器由四个共地A/D转换单元和两个正负幅值合成单元组成，四个共地A/D转换单元的模拟量信号输入端分别为微处理器的四个模拟量信号输入端，其中两个共地A/D转换单元分别用于将A相绕组的正、负幅值信号转换成数字信号并输出给一个正负幅值合成单元，该正负幅值合成单元的合成信号输出端为微处理器的第一正负幅值合成信号输出端，另外两个共地A/D转换单元分别用于将B相绕组的正、负幅值信号转换成数字信号并输出给另一个正负幅值合成单元，该另一个正负幅值合成单元的合成信号输出端为微处理器的第二正负幅值合成信号输出端。所述分压电 路由两个电阻串联组成；正向整流电路采用二极管正向整流实现，反向整流电路采用二极管反向整流实现。所述微处理器为型号为C8051F020的单片机。所述显示器为规格为12864的液晶显示器。所述正负幅值合成单元用于将输入的两路交流幅值信号按正交合成一个轨迹量。本专利技术的优点是本专利技术通过电压转换电路实现对单相异步电机的两相线圈绕组电压信号的采集，再在微处理器内部分别将两相电压信号进行垂直合成，进而通过显示器进行实时显示，实现了单相异步电动机控制过程中空间矢量状态的在线显示。本专利技术实现了对单相异步电动机空间矢量状态的在线监控，结构简单，信号处理方式直接，使单相异步电动机的控制过程的具体的运行情况和控制效果能够被时时掌控。附图说明图I为本专利技术的结构框图；图2为本专利技术的电路原理图；图3为本专利技术在使用过程中与被测电机连接的原理示意图；图4为微处理器对数据进行处理的流程示意图；图5为现有单相感应电机的模型示意图；图6为现有单相感应电机所采用的逆变器的结构示意图；图7为电压空间矢量和电压源型逆变电路原理图；图8为逆变器在一个完整的输出周期内输出的工作状态轨迹图。具体实施例方式具体实施方式一下面结合图I至图8说明本实施方式，本实施方式所述用于单相异步电动机的在线空间矢量状态显示装置，它包括A相电压转换电路I、B相电压转换电路2、微处理器3和显不器4, A相电压转换电路I用于采集A相绕组的电压信号，B相电压转换电路2用于采集 B相绕组的电压信号，A相电压转换电路I的正幅值信号的共地单极信号输出端连接微处理器3的第一模拟量信号输入端，A相电压转换电路I的负幅值信号的共地单极信号输出端连接微处理器3的第二模拟量信号输入端，B相电压转换电路2的正幅值信号的共地单极信号输出端连接微处理器3的第三模拟量信号输入端，B相电压转换电路2的负幅值信号的共地单极信号输出端连接微处理器3的第四模拟量信号输入端，微处理器3的第一正负幅值合成信号输出端连接显不器4的纵坐标信号输入端， 微处理器3的第二正负幅值合成信号输出端连接显不器4的横坐标信号输入端。本专利技术所述的单相异步电动机是一类应用时间最早、应用范围最广的、单相电源供电并且小功率应用的电动机。它的两组定子线圈，主线圈Lq和辅助线圈Ld通常以正交的方式放置，加到两个线圈的定子电源应有90度的相位差，以保证形成定子旋转磁场使转子转动。如图5所示，它的转子绕组用α和β表示，ω为转子角速度。α相绕组的轴线与辅助线圈Ld的轴线的夹角Θ角为空间位移变量。 产生两线圈正交控制电压的方法有两种第一种方法是辅助线圈Ld串联某些电气元件再与主线圈Lq并联，只需一个定子控制电压，因此可使用单相交流电源；第二种方法是两个线圈分别加入正交的定子控制电压，这也就是两相交流电源分别控制。现有技术中，对单相异步电动机实行两相分别控制方式，其控制电路参见图6所示。由于电力电子技术和微处理器技术的不断发展，从单相交流电源整流逆变为多相交流电能的技术已经成熟，为单相异步电动机的两相分别控制技术提供了技术基础。而单相交流电机的两相分别控制技术可以省去电容器、便于调速、便于使用和三相交流电机类似的控制技术，因此已广泛应用于单项感应电机的控制中。在单项异步电机的两相分别控制中，主要是采用空间矢量控制。如图7所示的三相逆变桥中六个开关管能形成八种允许的开关组合情况，即VTl、VT4、VT6导通，VTl、VT3、 VT6 导通，VT2、VT3、VT6 导通，VT2、VT3、VT5 导通，VT2、VT4、VT5 导通，VT1、VT4、VT5 导通， VT1、VT3、VT5导通和VT2、VT4、VT6导通八种导通情况。如把上臂器件导通用数字I表示， 下桥臂器件导通用数字O表示，则上述八种工作状态按照ABC相序依次排列时可分别表示为图 8 所示，V3 100, V2 =IlO7V1 010, V6 011,V5 001,V4 :101 以及 V7 :000 和 V8 =Ill0 从逆变器的正常工作情况来分析，前六种工作状态是有效的，最后两个状态是无效的，因为逆变器此时此刻根本没有任何输出电压，逆变器完全没有起到任何效果。逆变器，在输出的每一个完整周期内分别有六种有效的工作状态，并且这六种工作状态各出现一次。所以逆变器每隔2 31 /6的时刻就变换一次有效地工作状态,称之为“换相”，而在2 π /6的时刻内时，其相位则保持不变。设工作周期从V3 100状态开始，这时VTl、 本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王丁，
申请(专利权)人：黑龙江大学，
类型：发明
国别省市：
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