旋转变压器与DSP技术实现电机转子位置精确观测

本文主要探讨了使用旋转变压器与数字信号处理器(DSP)的同步串行口来实现电机转子位置的精确观测方法。在永磁同步电机(PM motor)的实时扭矩控制中，获取转子磁极位置至关重要。作者詹大为和夏超英来自天津大学，他们提出了一种基于旋转变压器、解算芯片AD2S90以及DSP技术的解决方案。 旋转变压器是一种电磁感应设备，用于检测角度位置。它有六个外部连接端，包括两对定子接线端和一对转子接线端。定子和转子的连接线均从定子引出，其两对定子绕组在空间上相互正交。当转子端口R1和R2上施加一个频率为to的正弦激励电压时，转子副边会产生一个正弦电压。随着转子转动，两个定子绕组上将感应出如图2所示的正弦波形。 为了实现电机转子位置的观测，首先，旋转变压器作为位置传感器，将转子的角位置信息转化为电信号。当转子转动时，产生的感应电压会随转子角度的变化而变化。然后，这些电压信号会被送入解算芯片AD2S90进行数字化处理，AD2S90可以将旋转变压器的模拟信号转换为数字信号，提供精确的位置信息。 接下来，数字信号处理器(DSP)通过同步串行接口接收来自AD2S90的数字信号。DSP具有高速数据处理能力，可以快速计算并解析这些信号，从而得出转子的实时位置。利用DSP的这种特性，可以实现电机控制系统的快速响应和高精度位置估计。 关键词：旋转变压器在电机控制中的应用，DSP技术的优势在于能够处理大量数据并执行复杂的数学运算，同步串行接口则保证了数据传输的准确性和实时性。这种方法不仅提高了电机控制系统的位置检测精度，还降低了系统延迟，对于高性能电机控制，尤其是需要高动态响应的场合，具有重要意义。 文章进一步讨论了如何集成这三个组件，形成一个完整的转子位置观测系统，并可能涉及了系统设计、信号调理、接口电路设计以及软件算法的实现等方面。通过对旋转变压器输出信号的实时处理，该系统能够有效地应用于永磁同步电机的实时扭矩控制，确保电机运行的高效与稳定。