[发明专利]用于测定电机的转子旋转角位的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定电机的转子相对于定子的位置的设备，该电机包含多个相位支路，这些相位支路各自具有至少一个配有可磁化的芯体的励磁绕组，该设备包含多个用于测定测量信号的装置，这些测量信号是以励磁绕组芯体的瞬时的、通过转子的磁场的旋转角位置影响的磁化度为特点的。

背景技术

这种设备已在DE102006046637A1中公开。电机的转子的磁场根据转子的旋转角位置在不同程度上磁化励磁绕组的芯体，从而得相位支路的不同的、与旋转角位相关的磁化度，从而获得相位支路的不同的感应率。在每半个磁周期上在感应率和转子旋转角位置之间存在明确的关联。通过确定代表着感应率的信号，即可求得转子的旋转角位置。

发明内容

本发明的任务在于提供一种新型的开头所述的那种设备，该设备能以较高精确度测定转子的旋转角位置。

根据本发明的解决上述任务的设备的特征在于：所述装置还用于测定在各相位支路中的电流并且用于在考虑到相位支路电流对于励磁绕组芯体的磁化度的贡献的情况下从测量信号确定转子的旋转角位置。

据此，本发明考虑到有关相位支路电流对励磁绕组芯体的磁化度的影响，所以即使当除了转子的磁场之外，通过相位支路电流产生的磁场也对于励磁绕组芯体的磁化起着重要的作用时，依然可以实现精确确定旋转角位置。

有利的是，测定代表相位支路的瞬时感应率的测量信号。

在所求得的测量信号和穿过该电机的总磁通量的矢量之间在半个磁周期上存在明确的、可预定的关联，从而可以从测量信号推断出磁通矢量。根据本发明的电流测量允许确定通过相位支路电流所产生的占总通量的份额。从总通量和由相位支路电流所产生的份额之间的矢量差得出转子的磁通矢量。在已知转子的磁通矢量的情况下，转子的旋转角位置即是已知的。

此外，根据本发明的一个特别优选的具体实施方式，设置一个装置以用于各相位支路的通电流，以之作为对产生转矩的工作电流的补充，从而通过提高励磁绕组芯体的磁化度来突出测量信号。本发明不仅有利地考虑到通电流对测量信号的影响，而且也通过有目的地补充地通电流而进一步提高位置确定的精确度。电流提高了励磁绕组芯体的磁化度，这导致获得更大的测量信号，这些测量信号相对于干扰信号显著突出。

用于补充地通电流的通电流装置优选设置用于改变通过相位支路电流产生的磁通量的一个平行于转子磁通量的矢量份额的矢量份额。有利地是不会因此造成电机转矩的任何变化。补充通电流仅仅导致突出测量信号。

优选相位支路是至少部分地按星状布线的，并且用于测定测量信号的装置用于分析评价星状接点上的电位。

优选用于测定测量信号的装置设置用于探测电位变化、特别是星状接点上的电位变化，这些电位变化是由于施加到相位支路上的电压脉冲而产生的。

信号测定装置有利地测定与依次相继地施加到相位支路上的电压脉冲相关联的测量信号，电压脉冲是以一个短的时间间隔Δt在时间上错开的，在该时间间隔中转子的位置几乎没有变化。

也可以使用这样的脉冲作为测量脉冲，该脉冲用于按照脉冲宽度调制方法（PWM方法）给电机通电流，其中，电池的直流电压脉冲式周期性地施加到电机上。

附图说明

下面将参照一些实施例和所附的与其中一个实施例相关的附图对本发明作详细说明。附图表示：

图1配有本发明提出的设备的电机的示意图；

图2图1所示电机的一个示意截面图；

图3关于将测量脉冲施加到图1和2所示电机上的解释图；

图4关于探测在图1和2所示电机的星状接点上的信号的解释图；和

图5用于解释图1和2所示电机的补充的、突出测量信号的通电流的视图。

具体实施方式

在图1和2中示意地示出的电机具有三个按星状布线的相位支路1、2、3，其各自具有一个在定子9上的励磁绕组4。该电机包含一个具有永久磁铁6、7的外转子5，这些永久磁铁形成一个北极和一个南极。励磁绕组4的轴线8相互成120°角。这些励磁绕组各自由一个铁芯10填充。

与所示的实施例不同，这种电机也可以设计成多极的，而且为每个相位支路可以具有多于一个的励磁绕组，以及代替唯一的磁周期可以有多个磁周期，其各自具有一个北极和一个南极。相位支路的数目也可大于或小于三。代替所示相位支路1、2、3按星状的布线，也可以按三角布线。