[发明专利]一种电机转子角度检测的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电机控制领域，特别涉及一种电机转子角度检测的方法及装置。

背景技术

在机器人控制领域、数控机床、生产自动化等领域，电机控制十分重要。为使电机平稳高效的运行，需要电机磁场发挥最大作用。对于交流电机，其核心控制是矢量控制，为了使矢量控制能够正确运行，系统需要知道上电瞬间，电机转子的电角度，而对于使用增量编码器的电机，由于其上电瞬间无法知道转子位置，所以需要对其电角度进行测量。目前的检测方法是利用霍尔传感器估算转子的初始位置，但此方法只能将转子电角度估算到一个范围，不能精确，有损控制精度。

发明内容

本发明实施例提供了一种电机转子角度检测的方法及装置，能够精确测量转子电角度，使得磁场对转子的控制达到最优，对于系统高效稳定控制提供了可靠保证。

第一方面，本发明实施例提供一种电机转子角度检测的方法，所述方法包括：

在所述电机运行前，施加0°电角度磁场，检测确定当前速度反馈，若不为0，则根据当前检测的速度反馈确定所述电机转子的初始电角度处于第一电角度范围；

在第一电角度范围中选择第一电角度，施加第一电角度磁场，检测当前速度反馈，若不为0，则确定所述初始电角度处于第二电角度范围；

在第二角度范围中继续选择一电角度值施加磁场并检测当前速度反馈，直至根据速度反馈的正负确定所述初始电角度。

可选的，所述在第二角度范围中继续选择一电角度值施加磁场并检测当前速度反馈，直至确定当前速度反馈为0时，当前施加的电角度磁场对应的电角度为所述初始电角度，包括：

首先以所述第二角度范围为目标角度范围，在当前目标角度范围中选择目标电角度值施加磁场并检测当前速度反馈，若当前速度反馈不为0，则确定第三角度范围；

以第三角度范围为目标角度范围，重复当前目标角度范围中选择目标电角度值施加磁场并检测当前速度反馈的步骤，直至确定当前速度反馈为0时，当前施加的电角度磁场对应的电角度为所述初始电角度。

可选的，所述目标角度范围为第二电角度到第三电角度；

所述在当前目标角度范围中选择目标电角度值施加磁场并检测当前速度反馈，若当前速度反馈不为0，则确定第三角度范围，包括：

若所述当前速度反馈小于0，则所述第三角度范围为所述第二电角度到所述目标电角度；

若所述当前速度反馈大于0，则所述第三角度范围为所述第三电角度到所述目标电角度。

可选的，在所述电机运行时，所述方法还包括：

在检测到Z信号之前，按照如下公式计算所述电机转子角度：

其中，转子绝对位置为电机运行时实时读出，编码器线数为电机中增量编码器对应的编码器线数。

可选的，所述方法还包括：

在检测到Z信号之后，按照如下公式计算所述电机转子角度：

其中，编码器单圈值为电机运行时实时读出，编码器线数为电机中增量编码器对应的编码器线数，编码器经过Z信号时对应的单圈值为定值，在检测到Z信号瞬间读出。

第二方面，本发明实施例提供一种电机转子角度检测的装置，包括：

第一确定单元，用于在所述电机运行前，施加0°电角度磁场，检测确定当前速度反馈，若不为0，则根据当前检测的速度反馈确定所述电机转子的初始电角度处于第一电角度范围；

第二确定单元，在第一电角度范围中选择第一电角度，施加第一电角度磁场，检测当前速度反馈，若不为0，则确定所述初始电角度处于第二电角度范围；

第三确定单元，用于在第二角度范围中继续选择一电角度值施加磁场并检测当前速度反馈，直至根据速度反馈的正负确定所述初始电角度。

可选的，所述第三确定单元具体用于：

首先以所述第二角度范围为目标角度范围，在当前目标角度范围中选择目标电角度值施加磁场并检测当前速度反馈，若当前速度反馈不为0，则确定第三角度范围；

以第三角度范围为目标角度范围，重复当前目标角度范围中选择 目标电角度值施加磁场并检测当前速度反馈的步骤，直至确定当前速度反馈为0时，当前施加的电角度磁场对应的电角度为所述初始电角度。

可选的，所述目标角度范围为第二电角度到第三电角度；

所述第三确定单元具体用于：

若所述当前速度反馈小于0，则所述第三角度范围为所述第二电角度到所述目标电角度；

若所述当前速度反馈大于0，则所述第三角度范围为所述第三电角度到所述目标电角度。