‘壹’ 【自学笔记】- 旋变测量转子位置角和转速
旋变传感器在电机控制领域扮演着至关重要的角色，其重要性堪比对北京时间的精确定义。本文将对旋变传感器进行全面解析，包括其构成、工作原理、解码方法以及如何标定零位角度。
旋变传感器主要由定子和转子构成。定子和转子铁心采用导磁性能良好的材料制造，定子内层和转子外层上设有齿槽。定子内有两组空间互成90°的绕组，分为定子励磁绕组和交轴绕组。转子上则有两组空间互成90°的绕组，分别为正弦输出绕组和余弦输出绕组。传感器还包括励磁绕组、两相正交的返回绕组等组件，形成完整的电路。
传感器的工作原理基于高频激励信号的感应效应。当励磁绕组通入高频正弦信号时，返回绕组感应出电压信号，软件或芯片通过解码这些正弦和余弦信号，即可计算出转子的位置和转速。
旋变传感器通过软件解码和硬件解码实现转子角度和转速的计算。软件解码由电机控制器（MCU）完成，通过提取正弦和余弦信号的包络、求反正切、进行锁相环滤波等操作，得到转子位置。硬件解码则由MCU中的解码芯片直接输出转子位置信息。
旋变传感器的解码过程包括从提取正弦和余弦信号的包络线到求反正切得出角度，再通过积分计算转子速度。零位角是正弦输出绕组中感应电压最小时的位置，其与三相A轴的夹角即为旋变零位角。零位角需要通过特定的方法进行标定，如利用电压计算法，让电机在低转速下进行0Nm控制输出，通过计算得出零位角。
旋变传感器的软件模块输出用于park计算和反park计算的转子位置角，并非直接使用解码后的角度。在实际工程应用中，需要对解码角度进行修正，以反映控制时刻的实际转子位置。这一过程涉及对解码角度进行采样延时补偿，以确保park变换和反park变换的准确性和及时性。
综上所述，旋变传感器在电机控制中的作用不容忽视，其工作原理、解码过程以及零位标定方法为电机控制算法提供了关键信息。通过精准的旋变测量，可以实现电机的高效、稳定运行。