永磁同步電機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單可靠，維護(hù)性好，功率密度和工作效率高、控制性能好，廣泛應(yīng)用于高速大功率的調(diào)速系統(tǒng)中，并且在大部分場合中采用轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制策略。因此，需要實(shí)時(shí)檢測電機(jī)定轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置以及轉(zhuǎn)子速度，來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩、速度和位置的閉環(huán)控制。

常用的位置檢測傳感器有光電編碼器和旋轉(zhuǎn)變壓器。光電編碼器雖然測量精度高，但是起動(dòng)時(shí)需要進(jìn)行轉(zhuǎn)軸定位，抗震性差，難以適應(yīng)惡劣工況；而旋轉(zhuǎn)變壓器具有抗震性好、工作可靠、壽命長、對(duì)機(jī)械和電氣噪聲不敏感，耐腐蝕、耐高溫和易實(shí)現(xiàn)高速位置檢測的優(yōu)點(diǎn)，非常適合需要快速響應(yīng)和抗沖要求高的調(diào)速系統(tǒng)。

不過旋轉(zhuǎn)變壓器需要外加勵(lì)磁信號(hào)作為輸入信號(hào)，其輸出為含位置信息的模擬信號(hào)，因此必須將模擬位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，才可輸入到單片機(jī)或DSP等控制芯片。所以該系統(tǒng)可以使用芯熾公司的旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片SC2121，同時(shí)搭配主控芯片，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置檢測及調(diào)速系統(tǒng)控制，滿足控制要求。

旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器SC2121芯片介紹：

SC2121是一款10位至16位分辨率旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器，集成片上可編程正弦波振蕩器，為旋變器提供正弦波激勵(lì)。轉(zhuǎn)換器的正弦和余弦輸入端允許輸入3.15Vp?p ±27%。Type II伺服環(huán)路用于跟蹤輸入信號(hào)，并將正弦和余弦輸入端的信息轉(zhuǎn)換為輸入角度和速度所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量。最大跟蹤速為3125rps。

1.比率跟蹤轉(zhuǎn)換Type II 跟蹤環(huán)路能夠連續(xù)輸出位置數(shù)據(jù)，且沒有轉(zhuǎn)換延遲。它還可以抑制噪聲，并提供參考和輸入信號(hào)的諧波失真容限。

2.系統(tǒng)故障檢測。故障檢測電路可以檢測旋變的信號(hào)丟失、超范圍輸入信號(hào)、輸入信號(hào)失配或位置跟蹤丟失。各故障檢測閾值可以由用戶單獨(dú)編程，以便針對(duì)特定應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化。

3. 輸入信號(hào)范圍。正弦和余弦輸入端支持3.15Vp?p ±27%的差分輸入電壓。

4. 可編程激勵(lì)頻率。可以輕松地將激勵(lì)頻率設(shè)置為2kHz至20kHz范圍內(nèi)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率。

5. 3種格式位置數(shù)據(jù)。通過12并行端口或3線串行接口可以訪問10位至16 位絕對(duì)角位置數(shù)據(jù)。增量式編碼器仿真采用標(biāo)準(zhǔn)A-quad-B格式，并提供方向輸出。

6. 數(shù)字速度輸出。通過12位并行端口或3線串行接口可以訪問10位至16位帶符號(hào)的數(shù)字量速度。

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