可視化監(jiān)控反電勢(shì)的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】一種可視化監(jiān)控反電勢(shì)的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)及其方法，非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器分別同帶有SCI模塊的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入引腳相連接，電壓傳感器也分別同基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入引腳相連接,所述的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)同上位機(jī)相連接，所述的上位機(jī)帶有基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊，所述的上位機(jī)中還包含有VISA模塊，所述的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還通過(guò)RS232接口同上位機(jī)相連接，所述的上位機(jī)帶有基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊，并結(jié)合其方法可有效避免現(xiàn)有技術(shù)中的目前還沒(méi)有一種實(shí)現(xiàn)容易并且維護(hù)性好的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)直觀的跟蹤永磁同步電機(jī)定子的反電勢(shì)的方法的缺陷。
【專利說(shuō)明】可視化監(jiān)控反電勢(shì)的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于永磁同步電機(jī)定子反電勢(shì)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種可視化監(jiān)控反電勢(shì)的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)及其方法。

【背景技術(shù)】
[0002]永磁同步電機(jī)其實(shí)就是同步交流伺服電動(dòng)機(jī)的一種。所謂永磁同步電機(jī)就是轉(zhuǎn)子上不是線圈或感應(yīng)材料，而是永磁體。在永磁同步電機(jī)中，定子的反電勢(shì)對(duì)推力質(zhì)量影響很大，這樣定子的反電勢(shì)就需要實(shí)時(shí)跟蹤，但是目前還沒(méi)有一種實(shí)現(xiàn)容易并且維護(hù)性好的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)直觀的跟蹤永磁同步電機(jī)定子的反電勢(shì)的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的提供一種可視化監(jiān)控反電勢(shì)的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)及其方法，非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器分別同帶有SCI模塊的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的第一輸入引腳、第二輸入引腳和第三輸入引腳相連接，電壓傳感器分別同基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的第四輸入引腳、第五輸入引腳和第六輸入引腳相連接，所述的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還通過(guò)RS232接口同上位機(jī)相連接，所述的上位機(jī)帶有基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊，所述的上位機(jī)中還包含有VISA模塊，所述的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還通過(guò)RS232接口同上位機(jī)相連接，所述的上位機(jī)帶有基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊，所述的上位機(jī)中還包含有VISA模塊，并結(jié)合其方法可有效避免現(xiàn)有技術(shù)中的目前還沒(méi)有一種實(shí)現(xiàn)容易并且維護(hù)性好的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)直觀的跟蹤永磁同步電機(jī)定子的反電勢(shì)的方法的缺陷。
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種可視化監(jiān)控反電勢(shì)的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)及其方法的解決方案，具體如下:
[0005]一種可視化監(jiān)控反電勢(shì)的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)，包括在永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組、B相繞組和C組繞組旁分別設(shè)置有第一非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器1、第二非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器2和第三非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器3，所述的第一非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器1、第二非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器2和第三非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器3能夠分別感應(yīng)出三相繞組的A相繞組、B相繞組和C組繞組的電流，所述的第一非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器1、第二非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器2和第三非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器3分別同帶有SCI模塊的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4的第一輸入引腳5、第二輸入引腳6和第三輸入引腳7相連接,另外第一電壓傳感器11連接在永磁同步電機(jī)定子的三相繞組的A相繞組和B相繞組之間，第二電壓傳感器12連接在永磁同步電機(jī)定子的三相繞組的B相繞組和C相繞組之間，第三電壓傳感器13連接在永磁同步電機(jī)定子的三相繞組的A相繞組和C相繞組之間，所述的第一電壓傳感器11、第二電壓傳感器12和第三電壓傳感器13分別同基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4的第四輸入引腳14、第五輸入引腳15和第六輸入引腳16相連接，所述的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4還通過(guò)RS232接口 8同上位機(jī)9相連接，所述的上位機(jī)9帶有基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊10，所述的上位機(jī)9中還包含有VISA模塊。
[0006]所述的基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊10包括有人機(jī)交互界面,所述的人機(jī)交互界面包括操作界面部分與顯示界面部分，所述的操作界面部分為通過(guò)對(duì)操作界面的進(jìn)行操作后就能經(jīng)過(guò)基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊10對(duì)上位機(jī)9發(fā)送指令；所述的顯示界面部分分為波形顯示部分和儀表顯示部分，所述的波形顯示部分能夠檢測(cè)到選定范圍內(nèi)永磁同步電機(jī)的定子的反電勢(shì)數(shù)據(jù)的整個(gè)變化過(guò)程；所述的儀表顯示部分能夠穩(wěn)定顯示永磁同步電機(jī)的定子的反電勢(shì)的數(shù)據(jù)。
[0007]所述的波形顯示部分通過(guò)波形顯示窗口顯示永磁同步電機(jī)的定子電流的幅值-時(shí)間曲線，所述的儀器顯示部分包括有三個(gè)圓弧狀刻度區(qū)域，所述的三個(gè)圓弧狀刻度區(qū)域分別用來(lái)表示永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的的反電勢(shì)值范圍、永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的B相繞組的的反電勢(shì)值范圍以及永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的C相繞組的的反電勢(shì)值范圍，所述的三個(gè)圓弧狀刻度區(qū)域的下方各自設(shè)置有一個(gè)指針狀圖標(biāo)，所述的三個(gè)圓弧狀刻度區(qū)域的上方分別設(shè)置有用來(lái)顯示永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的反電勢(shì)值的文本框、永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的B相繞組的反電勢(shì)值的文本框以及永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的C相繞組的反電勢(shì)值的文本框。
[0008]所述的操作界面部分包括串口參數(shù)設(shè)置部分、波形選擇部分、波形調(diào)整部分、控制部分以及波形顯示參數(shù)設(shè)置部分，所述的串口參數(shù)設(shè)置部分用于對(duì)串口通信的參數(shù)的初始化，所述的串口參數(shù)設(shè)置部分包括有用于串行端口號(hào)選擇的選擇框和用于設(shè)置串口通信波特率的文本框，所述的用于串行端口號(hào)選擇的選擇框中預(yù)設(shè)的選擇值為上位機(jī)9能夠識(shí)別的串行端口號(hào)，所述的波形顯示參數(shù)設(shè)置部分包括用來(lái)設(shè)置數(shù)據(jù)IQ格式的轉(zhuǎn)換模式的文本框、用來(lái)設(shè)置緩存大小的文本框以及用來(lái)設(shè)置采樣頻率的文本框，所述的波形調(diào)整部分包括用來(lái)選擇基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的選擇按鈕、用來(lái)選擇是否對(duì)被選擇的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的幅值進(jìn)行測(cè)量的游標(biāo)開(kāi)關(guān)按鈕、用來(lái)選擇是否對(duì)被選擇的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量的游標(biāo)開(kāi)關(guān)按鈕、用來(lái)顯示被選擇的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的幅值的文本框、用來(lái)顯示被選擇的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的時(shí)間的文本框、用于設(shè)置游標(biāo)刻度值的文本框以及用于波形移動(dòng)的左右拉條，所述的控制部分包括開(kāi)始按鈕、暫停按鈕和停止按鈕，所述的開(kāi)始按鈕、暫停按鈕和停止按鈕分別對(duì)被測(cè)波形執(zhí)行啟動(dòng)、暫停運(yùn)行和終止運(yùn)行的控制，所述的波形選擇部分包括用于選擇顯示永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的反電勢(shì)波形的點(diǎn)選框、用于選擇顯示永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的B相繞組的反電勢(shì)波形的點(diǎn)選框和用于選擇顯示永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的C相繞組的反電勢(shì)波形的點(diǎn)選框，這樣就能通過(guò)選擇后在波形顯示窗口顯示對(duì)應(yīng)選擇的繞組的反電勢(shì)波形圖。
[0009]所述的可視化監(jiān)控反電勢(shì)的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的方法，步驟如下:
[0010]步驟1:首先啟動(dòng)可視化監(jiān)控反電勢(shì)的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)，第一非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器1、第二非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器2和第三非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器3、第一電壓傳感器11、第二電壓傳感器12和第三電壓傳感器13分別對(duì)永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的電流、B相繞組的電流、C組繞組的電流、A相和B相之間的線電壓、B相和C相之間的線電壓以及A相和C相之間的線電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并把采集到的永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的電流值、B相繞組的電流值、C組繞組的電流值、A相和B相之間的線電壓值、B相和C相之間的線電壓值以及A相和C相之間的線電壓值傳遞到基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4，并通過(guò)基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊10運(yùn)行人機(jī)交互界面，在人機(jī)交互界面上串口參數(shù)設(shè)置部分選擇串行端口號(hào)和串口通信波特率，并讓串口通信波特率同基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4中的SCI模塊內(nèi)設(shè)置的串口通信波特率一致；
[0011]步驟2:在基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊10的其他地方對(duì)串口通信的奇偶校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)比特位和停止位進(jìn)行設(shè)置，所述的對(duì)串口通信的奇偶校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)比特位和停止位設(shè)置的值分別同基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4中的SCI模塊內(nèi)設(shè)置的串口通信的奇偶校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)比特位和停止位設(shè)置的值一致；
[0012]步驟3:另外在用來(lái)設(shè)置數(shù)據(jù)IQ格式的轉(zhuǎn)換模式的文本框、用來(lái)設(shè)置緩存大小的文本框以及用來(lái)設(shè)置采樣頻率的文本框中分別進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)IQ格式的轉(zhuǎn)換模式、緩存大小以及采樣頻率的設(shè)置，通過(guò)用來(lái)選擇基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的選擇按鈕進(jìn)行對(duì)基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的選擇，通過(guò)用來(lái)選擇是否對(duì)被選擇的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的幅值進(jìn)行測(cè)量的游標(biāo)開(kāi)關(guān)按鈕、用來(lái)選擇是否對(duì)被選擇的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量的游標(biāo)開(kāi)關(guān)按鈕以及用于設(shè)置游標(biāo)刻度值的文本框分別進(jìn)行是否對(duì)被選擇的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的幅值進(jìn)行測(cè)量做出選擇、是否對(duì)被選擇的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量做出選擇以及設(shè)置游標(biāo)刻度值；
[0013]步驟4:通過(guò)點(diǎn)選用于選擇顯示永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的反電勢(shì)波形的點(diǎn)選框、用于選擇顯示永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的B相繞組的反電勢(shì)波形的點(diǎn)選框和用于選擇顯示永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的C相繞組的反電勢(shì)波形的點(diǎn)選框來(lái)選擇在波形顯示窗口顯示的反電勢(shì)波形類(lèi)別，這樣就完成了初始化設(shè)置；
[0014]步驟5:然后當(dāng)點(diǎn)擊了開(kāi)始按鈕后，所述的基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊10就把測(cè)量指令通過(guò)RS232接口 8發(fā)送到基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4，所述的測(cè)量指令包括有初始化設(shè)置的信息，并且基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊10在內(nèi)存中設(shè)置有用來(lái)保存當(dāng)前初始化設(shè)置的信息的數(shù)組，每次在保存當(dāng)前初始化設(shè)置的信息之前，先把當(dāng)前初始化設(shè)置的信息同上一次保存在該數(shù)組中的上一次初始化設(shè)置的信息相比較，如果有差異，就將當(dāng)前初始化設(shè)置的信息保存到用來(lái)保存當(dāng)前初始化設(shè)置的信息的數(shù)組中，如果沒(méi)有差異，用來(lái)保存當(dāng)前初始化設(shè)置的信息的數(shù)組的數(shù)據(jù)保持不變；
[0015]步驟6:當(dāng)基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4接收到經(jīng)由RS232接口 8傳遞來(lái)的包括有初始化設(shè)置的信息的測(cè)量指令，就會(huì)根據(jù)初始化設(shè)置的信息中的選擇在波形顯示窗口顯示的反電勢(shì)波形類(lèi)別和對(duì)基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的選擇把實(shí)時(shí)采集的同能推導(dǎo)出與反電勢(shì)波形類(lèi)別相對(duì)應(yīng)的反電勢(shì)相關(guān)的永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的電流、B相繞組的電流、C組繞組的電流、A相和B相之間的線電壓、B相和C相之間的線電壓或者A相和C相之間的線電壓數(shù)據(jù)通過(guò)選擇的通道發(fā)送到上位機(jī)9中；
[0016]步驟7:上位機(jī)9接收到電流數(shù)據(jù)后，基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊10就設(shè)置緩存區(qū)來(lái)存儲(chǔ)接收到的永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的電流、B相繞組的電流、C組繞組的電流、A相和B相之間的線電壓、B相和C相之間的線電壓或者A相和C相之間的線電壓數(shù)據(jù)，串口通信每次以4個(gè)字節(jié)為一組的收發(fā)數(shù)據(jù)，接收到的電流輸數(shù)據(jù)為IQ格式的數(shù)據(jù)，這樣再經(jīng)過(guò)格式轉(zhuǎn)化將接收到的永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的電流、B相繞組的電流、C組繞組的電流、A相和B相之間的線電壓、B相和C相之間的線電壓或者A相和C相之間的線電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成普通十進(jìn)制有符號(hào)數(shù)所表示的波形真實(shí)數(shù)據(jù)，格式轉(zhuǎn)化的具體方式為先判斷接收到的永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的電流、B相繞組的電流、C組繞組的電流、A相和B相之間的線電壓、B相和C相之間的線電壓或者A相和C相之間的線電壓數(shù)據(jù)的正負(fù)號(hào)屬性來(lái)導(dǎo)出有符號(hào)數(shù)，有符號(hào)數(shù)再經(jīng)過(guò)逆運(yùn)算即可得到永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的電流、B相繞組的電流、C組繞組的電流、A相和B相之間的線電壓、B相和C相之間的線電壓或者A相和C相之間的線電壓的真實(shí)數(shù)據(jù)，而永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的電流、B相繞組的電流、C組繞組的電流、A相和B相之間的線電壓、B相和C相之間的線電壓或者A相和C相之間的線電壓的真實(shí)數(shù)據(jù)分別為ia、ib、i。、uab, Ubc以及ua。，而基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊10就通過(guò)公式(I)、公式(2)和公式(3)來(lái)分別導(dǎo)出永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的反電勢(shì)、B相繞組的反電勢(shì)或者C相繞組的反電勢(shì)，所述的永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的反電勢(shì)、B相繞組的反電勢(shì)和C相繞組的反電勢(shì)分別表示為ea、eb以及e。:

【權(quán)利要求】
1.一種可視化監(jiān)控反電勢(shì)的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)，其特征在于包括在永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組、B相繞組和C組繞組旁分別設(shè)置有第一非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器、第二非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器和第三非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器，所述的第一非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器、第二非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器和第三非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器能夠分別感應(yīng)出三相繞組的A相繞組、B相繞組和C組繞組的電流，所述的第一非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器、第二非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器和第三非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器分別同帶有SCI模塊的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的第一輸入引腳、第二輸入引腳和第三輸入引腳相連接，另外第一電壓傳感器連接在永磁同步電機(jī)定子的三相繞組的A相繞組和B相繞組之間，第二電壓傳感器連接在永磁同步電機(jī)定子的三相繞組的B相繞組和C相繞組之間，第三電壓傳感器連接在永磁同步電機(jī)定子的三相繞組的A相繞組和C相繞組之間，所述的第一電壓傳感器、第二電壓傳感器和第三電壓傳感器分別同基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的第四輸入引腳、第五輸入引腳和第六輸入引腳相連接，所述的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還通過(guò)RS232接口同上位機(jī)相連接，所述的上位機(jī)帶有基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊，所述的上位機(jī)中還包含有VISA模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化監(jiān)控反電勢(shì)的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)，其特征在于所述的基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊包括有人機(jī)交互界面，所述的人機(jī)交互界面包括操作界面部分與顯示界面部分，所述的操作界面部分為通過(guò)對(duì)操作界面的進(jìn)行操作后就能經(jīng)過(guò)基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊對(duì)上位機(jī)發(fā)送指令；所述的顯示界面部分分為波形顯示部分和儀表顯示部分，所述的波形顯示部分能夠檢測(cè)到選定范圍內(nèi)永磁同步電機(jī)的定子的反電勢(shì)數(shù)據(jù)的整個(gè)變化過(guò)程；所述的儀表顯示部分能夠穩(wěn)定顯示永磁同步電機(jī)的定子的反電勢(shì)的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可視化監(jiān)控反電勢(shì)的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)，其特征在于所述的波形顯示部分通過(guò)波形顯示窗口顯示永磁同步電機(jī)的定子電流的幅值-時(shí)間曲線，所述的儀器顯示部分包括有三個(gè)圓弧狀刻度區(qū)域，所述的三個(gè)圓弧狀刻度區(qū)域分別用來(lái)表示永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的的反電勢(shì)值范圍、永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的B相繞組的的反電勢(shì)值范圍以及永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的C相繞組的的反電勢(shì)值范圍，所述的三個(gè)圓弧狀刻度區(qū)域的下方各自設(shè)置有一個(gè)指針狀圖標(biāo)，所述的三個(gè)圓弧狀刻度區(qū)域的上方分別設(shè)置有用來(lái)顯示永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的反電勢(shì)值的文本框、永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的B相繞組的反電勢(shì)值的文本框以及永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的C相繞組的反電勢(shì)值的文本框。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可視化監(jiān)控反電勢(shì)的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)，其特征在于所述的操作界面部分包括串口參數(shù)設(shè)置部分、波形選擇部分、波形調(diào)整部分、控制部分以及波形顯示參數(shù)設(shè)置部分，所述的串口參數(shù)設(shè)置部分用于對(duì)串口通信的參數(shù)的初始化，所述的串口參數(shù)設(shè)置部分包括有用于串行端口號(hào)選擇的選擇框和用于設(shè)置串口通信波特率的文本框，所述的用于串行端口號(hào)選擇的選擇框中預(yù)設(shè)的選擇值為上位機(jī)能夠識(shí)別的串行端口號(hào)，所述的波形顯示參數(shù)設(shè)置部分包括用來(lái)設(shè)置數(shù)據(jù)IQ格式的轉(zhuǎn)換模式的文本框、用來(lái)設(shè)置緩存大小的文本框以及用來(lái)設(shè)置采樣頻率的文本框，所述的波形調(diào)整部分包括用來(lái)選擇基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的選擇按鈕、用來(lái)選擇是否對(duì)被選擇的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的幅值進(jìn)行測(cè)量的游標(biāo)開(kāi)關(guān)按鈕、用來(lái)選擇是否對(duì)被選擇的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量的游標(biāo)開(kāi)關(guān)按鈕、用來(lái)顯示被選擇的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的幅值的文本框、用來(lái)顯示被選擇的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的時(shí)間的文本框、用于設(shè)置游標(biāo)刻度值的文本框以及用于波形移動(dòng)的左右拉條，所述的控制部分包括開(kāi)始按鈕、暫停按鈕和停止按鈕，所述的開(kāi)始按鈕、暫停按鈕和停止按鈕分別對(duì)被測(cè)波形執(zhí)行啟動(dòng)、暫停運(yùn)行和終止運(yùn)行的控制，所述的波形選擇部分包括用于選擇顯示永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的反電勢(shì)波形的點(diǎn)選框、用于選擇顯示永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的B相繞組的反電勢(shì)波形的點(diǎn)選框和用于選擇顯示永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的C相繞組的反電勢(shì)波形的點(diǎn)選框，這樣就能通過(guò)選擇后在波形顯示窗口顯示對(duì)應(yīng)選擇的繞組的反電勢(shì)波形圖。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可視化監(jiān)控反電勢(shì)的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的方法，其特征在于，步驟如下: 步驟1:首先啟動(dòng)可視化監(jiān)控反電勢(shì)的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)，第一非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器、第二非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器和第三非接觸式霍爾效應(yīng)電流傳感器、第一電壓傳感器、第二電壓傳感器和第三電壓傳感器分別對(duì)永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的電流、B相繞組的電流、C組繞組的電流、A相和B相之間的線電壓、B相和C相之間的線電壓以及A相和C相之間的線電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并把采集到的永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的電流值、B相繞組的電流值、C組繞組的電流值、A相和B相之間的線電壓值、B相和C相之間的線電壓值以及A相和C相之間的線電壓值傳遞到基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，并通過(guò)基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊運(yùn)行人機(jī)交互界面，在人機(jī)交互界面上串口參數(shù)設(shè)置部分選擇串行端口號(hào)和串口通信波特率，并讓串口通信波特率同基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的SCI模塊內(nèi)設(shè)置的串口通信波特率一致； 步驟2:在基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊的其他地方對(duì)串口通信的奇偶校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)比特位和停止位進(jìn)行設(shè)置，所述的對(duì)串口通信的奇偶校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)比特位和停止位設(shè)置的值分別同基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4中的SCI模塊內(nèi)設(shè)置的串口通信的奇偶校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)比特位和停止位設(shè)置的值一致； 步驟3:另外在用來(lái)設(shè)置數(shù)據(jù)IQ格式的轉(zhuǎn)換模式的文本框、用來(lái)設(shè)置緩存大小的文本框以及用來(lái)設(shè)置采樣頻率的文本框中分別進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)IQ格式的轉(zhuǎn)換模式、緩存大小以及采樣頻率的設(shè)置，通過(guò)用來(lái)選擇基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的選擇按鈕進(jìn)行對(duì)基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的選擇，通過(guò)用來(lái)選擇是否對(duì)被選擇的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的幅值進(jìn)行測(cè)量的游標(biāo)開(kāi)關(guān)按鈕、用來(lái)選擇是否對(duì)被選擇的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量的游標(biāo)開(kāi)關(guān)按鈕以及用于設(shè)置游標(biāo)刻度值的文本框分別進(jìn)行是否對(duì)被選擇的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的幅值進(jìn)行測(cè)量做出選擇、是否對(duì)被選擇的基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量做出選擇以及設(shè)置游標(biāo)刻度值； 步驟4:通過(guò)點(diǎn)選用于選擇顯示永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的反電勢(shì)波形的點(diǎn)選框、用于選擇顯示永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的B相繞組的反電勢(shì)波形的點(diǎn)選框和用于選擇顯示永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的C相繞組的反電勢(shì)波形的點(diǎn)選框來(lái)選擇在波形顯示窗口顯示的反電勢(shì)波形類(lèi)別，這樣就完成了初始化設(shè)置； 步驟5:然后當(dāng)點(diǎn)擊了開(kāi)始按鈕后，所述的基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊就把測(cè)量指令通過(guò)RS232接口發(fā)送到基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述的測(cè)量指令包括有初始化設(shè)置的信息，并且基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊在內(nèi)存中設(shè)置有用來(lái)保存當(dāng)前初始化設(shè)置的信息的數(shù)組，每次在保存當(dāng)前初始化設(shè)置的信息之前，先把當(dāng)前初始化設(shè)置的信息同上一次保存在該數(shù)組中的上一次初始化設(shè)置的信息相比較，如果有差異，就將當(dāng)前初始化設(shè)置的信息保存到用來(lái)保存當(dāng)前初始化設(shè)置的信息的數(shù)組中，如果沒(méi)有差異，用來(lái)保存當(dāng)前初始化設(shè)置的信息的數(shù)組的數(shù)據(jù)保持不變； 步驟6:當(dāng)基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4接收到經(jīng)由RS232接口傳遞來(lái)的包括有初始化設(shè)置的信息的測(cè)量指令，就會(huì)根據(jù)初始化設(shè)置的信息中的選擇在波形顯示窗口顯示的反電勢(shì)波形類(lèi)別和對(duì)基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道的選擇把實(shí)時(shí)采集的同能推導(dǎo)出與反電勢(shì)波形類(lèi)別相對(duì)應(yīng)的反電勢(shì)相關(guān)的永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的電流、B相繞組的電流、C組繞組的電流、A相和B相之間的線電壓、B相和C相之間的線電壓或者A相和C相之間的線電壓數(shù)據(jù)通過(guò)選擇的通道發(fā)送到上位機(jī)中； 步驟7:上位機(jī)接收到電流數(shù)據(jù)后，基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊就設(shè)置緩存區(qū)來(lái)存儲(chǔ)接收到的永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的電流、B相繞組的電流、C組繞組的電流、A相和B相之間的線電壓、B相和C相之間的線電壓或者A相和C相之間的線電壓數(shù)據(jù)，串口通信每次以4個(gè)字節(jié)為一組的收發(fā)數(shù)據(jù)，接收到的電流輸數(shù)據(jù)為IQ格式的數(shù)據(jù)，這樣再經(jīng)過(guò)格式轉(zhuǎn)化將接收到的永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的電流、B相繞組的電流、C組繞組的電流、A相和B相之間的線電壓、B相和C相之間的線電壓或者A相和C相之間的線電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成普通十進(jìn)制有符號(hào)數(shù)所表示的波形真實(shí)數(shù)據(jù)，格式轉(zhuǎn)化的具體方式為先判斷接收到的永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的電流、B相繞組的電流、C組繞組的電流、A相和B相之間的線電壓、B相和C相之間的線電壓或者A相和C相之間的線電壓數(shù)據(jù)的正負(fù)號(hào)屬性來(lái)導(dǎo)出有符號(hào)數(shù)，有符號(hào)數(shù)再經(jīng)過(guò)逆運(yùn)算即可得到永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的電流、B相繞組的電流、C組繞組的電流、A相和B相之間的線電壓、B相和C相之間的線電壓或者A相和C相之間的線電壓的真實(shí)數(shù)據(jù),而永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的電流、B相繞組的電流、C組繞組的電流、A相和B相之間的線電壓、B相和C相之間的線電壓或者A相和C相之間的線電壓的真實(shí)數(shù)據(jù)分別為ia、ib、i。、uab, Ubc以及ua。，而基于LabVIEW的定子的反電勢(shì)檢測(cè)模塊就通過(guò)公式(I)、公式(2)和公式(3)來(lái)分別導(dǎo)出永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的反電勢(shì)、B相繞組的反電勢(shì)或者C相繞組的反電勢(shì)，所述的永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的反電勢(shì)、B相繞組的反電勢(shì)和C相繞組的反電勢(shì)分別表示為ea、eb以及e。:
其中P為微分算子，L為永磁同步電機(jī)定子相繞組自感和互感之差，這樣導(dǎo)出的永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的反電勢(shì)、B相繞組的反電勢(shì)或者C相繞組的反電勢(shì)就形成了波形真實(shí)數(shù)據(jù)，再把波形真實(shí)數(shù)據(jù)保存于緩存區(qū)中以備生成觀測(cè)波形，在數(shù)據(jù)存放時(shí)，每一次循環(huán)，數(shù)組都會(huì)經(jīng)過(guò)向后移位將新讀取到的數(shù)據(jù)存放在緩存區(qū)最前面，數(shù)組尾部移出的數(shù)據(jù)將被剔除； 步驟8:把緩存區(qū)中的波形真實(shí)數(shù)據(jù)送到波形顯示窗口針對(duì)對(duì)應(yīng)的永磁同步電機(jī)的定子的反電勢(shì)以幅值-時(shí)間曲線的形式進(jìn)行顯示，或者在儀器顯示部分通過(guò)指針狀圖標(biāo)在圓弧狀刻度區(qū)域內(nèi)標(biāo)示并在對(duì)應(yīng)的用來(lái)顯示永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的A相繞組的反電勢(shì)值的文本框、永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的B相繞組的反電勢(shì)值的文本框或者永磁同步電機(jī)定子的三相繞組中的C相繞組的反電勢(shì)值的文本框中顯示反電勢(shì)值。
【文檔編號(hào)】H02P21/14GK104167970SQ201410362474
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】宋奇吼, 童巖峰, 徐百釧, 陳莉 申請(qǐng)人:南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院