[发明专利]电机驱动设备及其控制方法

说明书

这里公开了一种电机驱动设备及其控制方法。该电机驱动设备包括：电机，具有包括永磁体的转子、和定子；逆变器，向电机供应驱动电力；和控制单元，当该转子的旋转速度小于预置启动速度时，使用启动估计来估计参数，当该转子的旋转速度等于或大于预置启动速度并且转子的转矩等于或小于预置驱动转矩时，在补偿静寂时间的同时使用驱动估计来估计参数，并且当该转子的旋转速度等于或大于预置启动速度并且转子的转矩超出预置驱动转矩时，无需静寂时间补偿使用驱动估计来估计参数。

技术领域

本公开涉及估计用于控制的参数的电机驱动设备以及该电机驱动设备的控制方法。

背景技术

电机是从电能获得旋转力的设备，并且可包括定子和转子。转子可被配置以与定子进行电磁相互作用，并且可通过在磁场和线圈中流动的电流之间起作用的力而旋转。

电机通过接收逆变器(inverter)生成的驱动电力而操作。而且，为了生成驱动电力，应在速度控制器中生成电流命令，应在电流控制器中生成电压命令，并且逆变器应接收生成的命令。而且，速度控制器和电流控制器由比例积分微分(PID)控制器形成，并且PID控制器的增益由参数确定。由此，确定参数应领先于供应电机的驱动电力。然而，固定常数参数可已经在参数之中存在；可变参数可取决于每一状况而存在。例如，相阻(phaseresistance)、反电动势常数、d轴电感、和q轴电感可以是可变参数。

发明内容

该公开提供了估计反映电感器(inductor)的非线性的参数的电机驱动设备、及其控制方法。

根据实施例，一种电机驱动设备包括：电机，具有包括永磁体的转子、和定子；逆变器，向电机供应驱动电力；和控制单元，通过供应d轴测试电流和q轴测试电流达到预定时间量来估计参数，并通过供应阶梯状复合方波作为驱动电流，基于驱动电流的极性来补偿静寂时间(dead time)。

另外，根据实施例，该控制单元可控制逆变器，使得该驱动电流成为由于锯齿波形的命令电流导致的阶梯状复合方波，并且可基于转子的位置生成锯齿波形的命令电流。

另外，根据实施例，该控制单元可控制该逆变器，使得供应d轴测试电流和q轴测试电流的时间不重叠。

另外，根据实施例，该控制单元中估计的参数可以是相阻、反电动势常数、d轴电感、和q轴电感。

另外，根据实施例，当转子的转矩(torque)等于或大于预置驱动转矩时，该控制单元可以控制该逆变器，从而使得该驱动电流不成为阶梯状复合方波。

另外，根据实施例，当转子静止(at standstill)时，该控制单元可使用启动(startup)估计来估计参数。

根据另一实施例，一种电机驱动设备包括：电机，具有包括永磁体的转子、和定子；逆变器，向电机供应驱动电力；和控制单元，当该转子的旋转速度小于预置启动速度时，使用启动估计来估计参数，当该转子的旋转速度小于预置启动速度时，使用启动估计来估计参数，当该转子的旋转速度等于或大于预置启动速度并且转子的转矩等于或小于预置驱动转矩时，在静寂时间补偿的同时使用驱动估计来估计参数，并且当该转子的旋转速度等于或大于预置启动速度并且转子的转矩超出预置驱动转矩时，无需静寂时间补偿使用驱动估计来估计参数。

另外，根据另一实施例，该控制单元可控制逆变器以供应d轴高频测试电压和q轴高频测试电压，以便在控制单元的启动估计中估计d轴电感、q轴电感、和相阻，并且控制单元可控制逆变器来供应第一d轴直流电测试电流和第二d轴直流电测试电流，以便在控制单元的启动估计中估计相阻。

另外，根据另一实施例，该控制单元可控制逆变器以供应仅q轴电流，以便控制转子的旋转速度小于预置启动速度，并且计算剩余帧的d轴磁通和q轴磁通，以便在控制单元的启动估计中估计反电动势常数。