專利名稱：電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量和故障狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域的測(cè)量系統(tǒng)，具體地，涉及一種適用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量和電機(jī)故障狀態(tài)的檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是對(duì)其閉環(huán)控制必不可少的量。隨著風(fēng)電技術(shù)逐漸由陸地延伸到海上，海上風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為世界可再生能源發(fā)展領(lǐng)域的焦點(diǎn)。由于海上惡劣的變化環(huán)境，對(duì)控制系統(tǒng)中高速準(zhǔn)確的測(cè)量出電機(jī)的轉(zhuǎn)速提出了更高的要求。采用FPGA實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，因此在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量中有著廣泛的應(yīng)用。電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)可以用M法或T法。T法(測(cè)量脈沖周期的方法)適用于低速，M法(測(cè)脈沖頻率的方法)適用于高速，為了在很寬的速度范圍內(nèi)精確的測(cè)量出轉(zhuǎn)速，就需要Μ/T法進(jìn)行必要的切換。Μ/T測(cè)速法原理如圖I所示。經(jīng)檢索，中國(guó)申請(qǐng)(專利)號(hào)為201110328622. 3，公開號(hào)為102495226A的中國(guó)發(fā)明，該發(fā)明提供一種基于增量式光電編碼器的速度測(cè)量方法及速度測(cè)量系統(tǒng)，其方法為對(duì)A相、B相反饋脈沖信號(hào)濾波、解碼，輸出；計(jì)數(shù)，對(duì)寄存器賦值N，對(duì)計(jì)數(shù)器清零；對(duì)上升沿進(jìn)行計(jì)時(shí)，得到起始脈沖與相鄰的編碼器脈沖的時(shí)間Tl ;對(duì)計(jì)算周期同步的結(jié)束脈沖與相鄰的編碼器脈沖的上升沿進(jìn)行計(jì)時(shí)，得到結(jié)束脈沖與相鄰的編碼器脈沖的時(shí)間T2 ;令11+丁2為被除數(shù)，令TO為除數(shù)，調(diào)用除法器；得到傷值Q ;得到計(jì)算周期內(nèi)的編碼器脈沖個(gè)數(shù)為N+Q ;然后換算成速度值。本發(fā)明具有方案簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)性高，速度計(jì)算誤差極小，而且可以在高、低速下都很精確的測(cè)量速度值的優(yōu)點(diǎn)。上述發(fā)明專利技術(shù)方案提供了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的編碼器測(cè)速方法和系統(tǒng)，在高、低速下都可以得到很精確的速度測(cè)量值，但是所設(shè)計(jì)的測(cè)速系統(tǒng)并不具有檢測(cè)編碼器故障信息狀態(tài)的功能，風(fēng)電變流器無法實(shí)現(xiàn)在故障情況下及時(shí)停機(jī)保護(hù)。海上大功率風(fēng)機(jī)系統(tǒng)由于地理位置、天氣環(huán)境等原因，無法及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和檢修，因此安全、可靠的運(yùn)行對(duì)于海上大功率風(fēng)機(jī)系統(tǒng)是至關(guān)重要的。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種精度高、響應(yīng)快、穩(wěn)定性高的電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量和故障狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用Μ/T測(cè)速方法，可以適用較寬的電機(jī)轉(zhuǎn)速工作范圍，同時(shí)還具有檢測(cè)電機(jī)編碼器故障的信息狀態(tài)，以便于系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障進(jìn)行必要快速的處理。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量和故障狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，包括—濾波電路，對(duì)電機(jī)編碼器輸出的A、B、Z三相干擾脈沖信號(hào)進(jìn)行過濾，并將過濾后的信號(hào)輸出到倍頻及鑒相電路的輸入端；一倍頻及鑒相電路，對(duì)編碼器脈沖信號(hào)進(jìn)行倍頻處理，編碼器旋轉(zhuǎn)時(shí)通過判斷B相電平的高低判斷編碼器的旋轉(zhuǎn)方向，倍頻處理后的信號(hào)輸出到速度計(jì)數(shù)器的輸入端；
一速度計(jì)數(shù)器，根據(jù)Μ/T測(cè)速法原理，在設(shè)定的速度采樣時(shí)間內(nèi)，對(duì)高頻時(shí)鐘脈沖和編碼器倍頻脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，并將結(jié)果輸出到轉(zhuǎn)速模塊的輸入端；一轉(zhuǎn)速計(jì)算和故障檢測(cè)模塊，根據(jù)速度計(jì)數(shù)器得到的倍頻脈沖數(shù)和高頻時(shí)鐘脈沖數(shù)計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)速值，同時(shí)，對(duì)信號(hào)脈沖進(jìn)行檢測(cè)得到編碼器故障信息，以用于故障類型的判斷和處理。優(yōu)選地，所述的濾波電路對(duì)電機(jī)編碼器輸出的A、B、Z三相干擾脈沖信號(hào)進(jìn)行過濾，主要是因?yàn)槭艿焦ぷ鳝h(huán)境、負(fù)載等因素的影響，編碼器的輸出脈沖有一定的干擾，使得檢測(cè)值與真實(shí)值存在較大誤差。本發(fā)明中，以系統(tǒng)時(shí)鐘頻率16分頻的采樣脈沖去檢測(cè)編碼器輸出的脈沖。SAMPLECNT為連續(xù)檢測(cè)次數(shù)(可配置)，若連續(xù)檢測(cè)SAMPLECNT次結(jié)果都為高電平，則判定為有效高電平，若小于等于SAMPLECNT次檢測(cè)到低電平，則判定為干擾脈沖；對(duì)低電平情況也做類似處理。優(yōu)選地，所述的倍頻及鑒相電路是為了提高編碼器的分辨率，對(duì)其脈沖信號(hào)進(jìn)行倍頻處理，具體是通過檢測(cè)每一個(gè)周期中A相信號(hào)和B相信號(hào)的4個(gè)邊沿處理得四倍頻信號(hào)。而電機(jī)的方向的判別依據(jù)正轉(zhuǎn)時(shí)編碼器A相超前B相90°，在A相脈沖的下降沿處，B相為高電平；而在反轉(zhuǎn)時(shí)，編碼器A相滯后B相90°，在A相脈沖的下降沿處，B相輸出為低電平。這樣，編碼器旋轉(zhuǎn)時(shí)通過判斷B相電平的高低就可以判斷編碼器的旋轉(zhuǎn)方向。優(yōu)選地，所述的速度計(jì)數(shù)器是根據(jù)Μ/T測(cè)速法原理，分別對(duì)速度采樣時(shí)間(可設(shè)置)內(nèi)，對(duì)高頻脈沖的個(gè)數(shù)Ml和編碼器倍頻之后的脈沖個(gè)數(shù)M2，以用于后面的轉(zhuǎn)速計(jì)算。優(yōu)選地，所述的轉(zhuǎn)速計(jì)算和故障檢測(cè)模塊，在一定時(shí)間FAULTTIME內(nèi)，通過在A脈沖上升沿計(jì)算器值加1，在B脈沖上升沿減1，若該值小于設(shè)定值則表明發(fā)生A相故障，若大于設(shè)定值，則發(fā)生B相故障，否則無故障；對(duì)于Z相故障在設(shè)定的停機(jī)檢測(cè)時(shí)間HALTHME內(nèi)，若沒有檢測(cè)到Z脈沖則認(rèn)為Z脈沖丟失；若該時(shí)間內(nèi)，沒有檢測(cè)到一個(gè)脈沖即A、B、Z，則定為系統(tǒng)停機(jī)。本發(fā)明可以采用FPGA實(shí)現(xiàn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果I)具有通用輸入和輸出接口的轉(zhuǎn)速測(cè)量模塊，可根據(jù)所開發(fā)的系統(tǒng)自行設(shè)定參數(shù)，易于移植。編碼器裝置被廣泛用于電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量和狀態(tài)檢測(cè)，該電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量和故障狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，其輸入為增量式編碼器輸出的脈沖信號(hào)(A/B/Z)，通過該檢測(cè)系統(tǒng)可以得到電機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值、電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向、電機(jī)轉(zhuǎn)子角度位置及電機(jī)可能發(fā)生的故障狀態(tài)類型等，這些輸出信號(hào)可以直接用于電機(jī)控制系統(tǒng)中。2)采用Μ/T測(cè)速法精度高、響應(yīng)快、穩(wěn)定性高，可適用的速度范圍較寬。3)可實(shí)現(xiàn)電機(jī)編碼器故障的檢測(cè)，更易于系統(tǒng)維護(hù)信息的反饋。


通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯圖I為Μ/T測(cè)速法原理示意圖；圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本發(fā)明在全功率風(fēng)電變流器中的應(yīng)用實(shí)施例框圖4為濾波電路時(shí)序仿真圖；圖5為實(shí)施例中網(wǎng)側(cè)變流器和機(jī)側(cè)變流器穩(wěn)態(tài)運(yùn)行波形圖；圖6為實(shí)施例中機(jī)側(cè)變流器轉(zhuǎn)速給定和反饋信號(hào)波形圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖2所示，所述電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量和故障狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，包括濾波電路、倍頻及鑒相電路、速度計(jì)數(shù)器以及轉(zhuǎn)速計(jì)算和故障檢測(cè)模塊，濾波電路的輸入端連接電機(jī)編碼器輸出端，濾波電路的輸出端連接到倍頻及鑒相電路的輸入端，倍頻及鑒相電路的輸出端連接到速度計(jì)數(shù)器的輸入端，速度計(jì)數(shù)器的輸出端連接到轉(zhuǎn)速計(jì)算和故障檢測(cè)模塊。本實(shí)施例中，所述的濾波電路對(duì)電機(jī)編碼器輸出的A、B、Z三相干擾脈沖信號(hào)進(jìn)行過濾，以系統(tǒng)時(shí)鐘頻率16分頻的采樣脈沖去檢測(cè)編碼器輸出的脈沖。設(shè)置連續(xù)檢測(cè)次數(shù)為SAMPLECNT，若連續(xù)檢測(cè)SAMPLECNT次結(jié)果都為高電平，則判定為有效高電平，若在小于等于SAMPLECNT次檢測(cè)到低電平，則判定為干擾脈沖；對(duì)低電平情況也做同樣處理。仿真結(jié)果如圖4所示，圖中，elk為系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)為50MHz ；reset為系統(tǒng)復(fù)位信號(hào),高電平有效；qep_in(2)代表未濾波前A脈沖輸入信號(hào)，qep_in(l)代表未濾波前B脈沖輸入信號(hào)，qep_in (O)代表未濾波前Z脈沖輸入信號(hào)。從圖中可以看出，未濾波前A、B、Z脈沖信號(hào)會(huì)有一定的干擾脈沖，這對(duì)應(yīng)著由于工作環(huán)境、負(fù)載干擾等因素造成的實(shí)際編碼器的輸出信號(hào)。qep_out (2)、qep_out(l)、qep_out(0)分別表示經(jīng)過濾波電路后的A、B、Z脈沖信號(hào),可以看到經(jīng)過濾波后可以很好的還原待檢測(cè)信號(hào)，從而有效的避免了干擾脈沖對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的影響，提高了測(cè)量的精度。本實(shí)施例中，所述的倍頻及鑒相電路通過檢測(cè)每一個(gè)周期中濾波后的A相信號(hào)和B相信號(hào)的4個(gè)邊沿處理得四倍頻信號(hào)QUAD_P。而電機(jī)的方向dir的判別依據(jù)正轉(zhuǎn)時(shí)編碼器A相超前B相90°，在A相脈沖的下降沿處，B相為高電平；而在反轉(zhuǎn)時(shí)，編碼器A相滯后B相90°，在A相脈沖的下降沿處，B相輸出為低電平。這樣，編碼器旋轉(zhuǎn)時(shí)通過判斷B相電平的高低就可以判斷編碼器的旋轉(zhuǎn)方向。本實(shí)施例中，所述的速度計(jì)數(shù)器cnt值(M1、M2)是根據(jù)Μ/T測(cè)速法原理，在速度采樣時(shí)間(可設(shè)置)內(nèi)，采集高頻脈沖的個(gè)數(shù)Ml和編碼器倍頻之后的脈沖個(gè)數(shù)M2，以用于后面的轉(zhuǎn)速計(jì)算。本實(shí)施例中，所述的轉(zhuǎn)速計(jì)算和故障檢測(cè)模塊，在一定時(shí)間FAULTTIME(可以自行設(shè)定)內(nèi)，通過在A脈沖上升沿計(jì)算器值加I，在B脈沖上升沿減I，若該值小于設(shè)定值則表明發(fā)生A相故障，若大于設(shè)定值，則發(fā)生B相故障，否則無故障；對(duì)于Z相故障在設(shè)定的停機(jī)檢測(cè)時(shí)間HALTTIME內(nèi)，若沒有檢測(cè)到Z脈沖則認(rèn)為Z脈沖丟失；若該時(shí)間內(nèi)，沒有檢測(cè)到一個(gè)脈沖即A、B、Z，則定為系統(tǒng)停機(jī)。本實(shí)施例通過該檢測(cè)系統(tǒng)便可以得到電機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值speed_cnt、電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向motor_dir、電機(jī)轉(zhuǎn)子角度位置angle_cnt、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和可能發(fā)生的故障狀態(tài)類型status。實(shí)施例2如圖3所示，將實(shí)施例I所述電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量和故障狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于全功率風(fēng)電變流器中，電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量和故障狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)作為該系統(tǒng)的一個(gè)模塊存在，簡(jiǎn)稱QEP測(cè)速檢測(cè)模塊。該實(shí)施例中電機(jī)為鼠籠異步發(fā)電機(jī)，變流器系統(tǒng)采用I組背靠背三相PWM變流器組成，額定功率為750kw，電網(wǎng)額定線電壓為690V/50HZ，采用LCL濾波器。電機(jī)編碼器的輸出信號(hào)A/B/Z信號(hào)，經(jīng)過測(cè)量電路處理后，進(jìn)入QEP測(cè)速模塊。QEP測(cè)速檢測(cè)模塊工作流程首先通過濾波電路對(duì)采集到的A/B/Z信號(hào)進(jìn)行濾波，除去因?yàn)榄h(huán)境干擾帶來的擾動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)速測(cè)量的影響；接著通過倍頻及鑒相電路對(duì)濾波后的A/B/Z信號(hào)進(jìn)行四倍頻處理，以提高轉(zhuǎn)速的測(cè)量精度；然后利用速度計(jì)數(shù)器在轉(zhuǎn)速環(huán)計(jì)算周期內(nèi)分別對(duì)時(shí)鐘脈沖(50MHz )和四倍頻脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)；再由轉(zhuǎn)速計(jì)算和故障檢測(cè)模塊根據(jù)公式計(jì)算出電機(jī)的轉(zhuǎn)速值，上式中，M1為測(cè)速時(shí)間內(nèi)編碼器輸出的四倍頻脈沖數(shù)，M2為同一時(shí)間間隔內(nèi)高頻時(shí)鐘脈沖數(shù)，Z為電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈所產(chǎn)生的脈沖數(shù)(Z=倍頻系數(shù)X碼盤光柵數(shù))。同時(shí)，模塊也對(duì)Z信號(hào)脈沖進(jìn)行檢測(cè)，以用于故障類型的判斷和處理。本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)速計(jì)算和故障檢測(cè)模塊得到的轉(zhuǎn)速值和編碼器故障信息放于FPGA與主控CPU之間的FIFO中，CPU在一個(gè)算法執(zhí)行周期約166US時(shí)間來讀取FIFO中該值，并用于機(jī)側(cè)變流器轉(zhuǎn)速外環(huán)的控制。本實(shí)施例采用該電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量和故障狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確的測(cè)量出電機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值，以及電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和發(fā)生故障時(shí)的故障類型，主控系統(tǒng)可以根據(jù)電機(jī)不同的運(yùn)行狀態(tài)，靈活和方便的控制機(jī)側(cè)變流器的啟動(dòng)、停止和保護(hù)動(dòng)作等。實(shí)驗(yàn)條件輸入AC380V/50HZ，網(wǎng)側(cè)變流器帶LCL型濾波器(濾波器參數(shù)為L(zhǎng)g為80 μ H、中間濾波電容Cf為466 μ F、變流器側(cè)電感Li為170 μ H)，直流母線電壓為DC600V。在轉(zhuǎn)速閉環(huán)的情況下，控制異步發(fā)電機(jī)作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)波形如圖5所示。從實(shí)驗(yàn)波形中可以看出，通過采用所發(fā)明的QEP測(cè)速檢測(cè)模塊，可以將電機(jī)轉(zhuǎn)速恒定控制在300r/min下運(yùn)行，直流母線電壓保持在600V的給定值，系統(tǒng)運(yùn)行良好。為了測(cè)試轉(zhuǎn)速閉環(huán)的動(dòng)態(tài)變化特性，利用控制板上的DA (數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換)將轉(zhuǎn)速給定和轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)分別輸出進(jìn)行對(duì)比，對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)波形如圖6所示，從圖中可以看出電機(jī)轉(zhuǎn)速給定值由600r/min降到300r/min再升到600r/min變化時(shí)，所采用的QEP測(cè)速檢測(cè)模塊能夠較快并準(zhǔn)確的跟蹤電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，如圖中電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量值所示。此外在電機(jī)轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)變化的過程中，直流母線電壓能夠穩(wěn)定在600V，動(dòng)態(tài)跟蹤效果較好。以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量和故障狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括一濾波電路，對(duì)電機(jī)編碼器輸出的A、B、Z三相干擾脈沖信號(hào)進(jìn)行過濾，并將過濾后的信號(hào)輸出到倍頻及鑒相電路的輸入端；一倍頻及鑒相電路，對(duì)編碼器脈沖信號(hào)進(jìn)行倍頻處理，編碼器旋轉(zhuǎn)時(shí)通過判斷B相電平的高低判斷編碼器的旋轉(zhuǎn)方向，倍頻處理后的信號(hào)輸出到速度計(jì)數(shù)器的輸入端；一速度計(jì)數(shù)器，根據(jù)Μ/T測(cè)速法原理，在設(shè)定的速度采樣時(shí)間內(nèi)，對(duì)高頻時(shí)鐘脈沖和編碼器倍頻脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，并將結(jié)果輸出到轉(zhuǎn)速模塊的輸入端；一轉(zhuǎn)速計(jì)算和故障檢測(cè)模塊，根據(jù)速度計(jì)數(shù)器得到的倍頻脈沖數(shù)和高頻時(shí)鐘脈沖數(shù)計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)速值，同時(shí)，對(duì)信號(hào)脈沖進(jìn)行檢測(cè)得到編碼器故障信息，以用于故障類型的判斷和處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量和故障狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的濾波電路，以系統(tǒng)時(shí)鐘頻率16分頻的采樣脈沖去檢測(cè)編碼器輸出的脈沖。配置SAMPLECNT為連續(xù)檢測(cè)次數(shù)，若連續(xù)檢測(cè)SAMPLECNT次結(jié)果都為高電平，則判定為有效高電平，若小于等于SAMPLECNT次檢測(cè)到低電平，則判定為干擾脈沖；對(duì)低電平情況也做同樣處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量和故障狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的倍頻及鑒相電路通過檢測(cè)每一個(gè)周期中A相信號(hào)和B相信號(hào)的4個(gè)邊沿，處理得四倍頻信號(hào)QUAD_P。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量和故障狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的倍頻及鑒相電路，其電機(jī)方向的判別依據(jù)為正轉(zhuǎn)時(shí)編碼器A相超前B相90°，在A相脈沖的下降沿處，B相為高電平；而在反轉(zhuǎn)時(shí)，編碼器A相滯后B相90°，在A相脈沖的下降沿處，B相輸出為低電平，這樣，編碼器旋轉(zhuǎn)時(shí)通過判斷B相電平的高低就能判斷編碼器的旋轉(zhuǎn)方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量和故障狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)速計(jì)算和故障檢測(cè)模塊對(duì)信號(hào)脈沖進(jìn)行檢測(cè)得到編碼器故障信息，具體是指在一定時(shí)間FAULTHME內(nèi)，通過在A脈沖上升沿計(jì)算器值加1，在B脈沖上升沿減1，若該值小于設(shè)定值則表明發(fā)生A相故障，若大于設(shè)定值，則發(fā)生B相故障，否則無故障；對(duì)于Z相故障在設(shè)定的停機(jī)檢測(cè)時(shí)間HALTTIME內(nèi)，若沒有檢測(cè)到Z脈沖則認(rèn)為Z脈沖丟失；若該時(shí)間內(nèi)，沒有檢測(cè)到一個(gè)脈沖即A、B、Z，則定為系統(tǒng)停機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量和故障狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，包括一濾波電路，對(duì)電機(jī)編碼器輸出的三相干擾脈沖信號(hào)進(jìn)行過濾，并將過濾后的信號(hào)輸出到倍頻及鑒相電路；一倍頻及鑒相電路，對(duì)編碼器脈沖信號(hào)進(jìn)行倍頻處理，編碼器旋轉(zhuǎn)時(shí)通過判斷B相電平的高低判斷編碼器的旋轉(zhuǎn)方向，倍頻處理后的信號(hào)輸出到速度計(jì)數(shù)器；一速度計(jì)數(shù)器，根據(jù)M/T測(cè)速法原理，在設(shè)定的速度采樣時(shí)間內(nèi)，對(duì)高頻時(shí)鐘脈沖和編碼器倍頻脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)；一轉(zhuǎn)速計(jì)算和故障檢測(cè)模塊，計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)速值，同時(shí)，對(duì)信號(hào)脈沖進(jìn)行檢測(cè)得到編碼器故障信息。本發(fā)明可以適用較寬的電機(jī)轉(zhuǎn)速工作范圍，同時(shí)還具有檢測(cè)電機(jī)編碼器故障的信息狀態(tài)，以便于系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障進(jìn)行必要快速的處理。
文檔編號(hào)G01P3/44GK102914665SQ20121036209
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者韓剛, 張建文 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)