[发明专利]用于电动机转子位置确定的方法和装置

说明书

本申请讨论了用于在不使用除了电动机的相数以外的预定的电动机参数或模型的情况下提供多相电动机的无传感器的转子位置信息的技术。在某些示例中，可以使用对来自电动机绕组的零电压矢量的电流的采样来提供电动机转子位置信息。

技术领域

提供了用于提供电动机的电动机转子位置信息的方法和装置，更具体地，提供了用于在不使用直接耦接到转子的传感器并且不使用预定的电动机特性或模型的情况下提供电动机转子位置的方法和装置。

背景技术

闭环运动控制系统可使用位置反馈以显著增强对轴的速度和位置控制。运动控制系统使用不包括电刷的电动机(即无刷电动机)已经变得越来越普遍，因为这种电动机可具有不需要维护电刷的显著优点。然而，为了将电动机内的磁场换向(commutate)以使实现可接受的速度或位置控制，知悉电动机转子位置可能是有用的，并且在某些情况下是必需的。

发明内容

本申请讨论了在不使用预定的电动机参数或模型(除了电动机的相数以外)的情况下用于提供电动机的无传感器的转子位置信息的技术。在某些示例中，当零电压矢量被施加到电动机绕组时，可以使用相电流的样本来提供电动机转子位置信息。

在一个示例中，方法可以包括对电动机的在一个或多个零矢量期间的相电流进行过采样，将电动机的转子的位置与该电动机的相电流的斜率的变化关联，以及使用该关联来提供相对于电动机的相绕组的位置的第一转子位置信息。在一些示例中，电动机可以是永磁电动机。在一些实例中，电动机可以是交流(AC)电动机，包括AC感应电动机。

本发明内容旨在提供本专利申请的主题的概述。它不旨在提供本发明的排他的或穷尽的解释。引入具体实施方式以提供关于本主题的进一步的信息。

附图说明

在附图中，相似的数字在不同的视图中可描述相似的部件，其中附图不一定按比例绘制。具有不同字母后缀的相似的数字可表示相似部件的不同实例。附图通过示例而非限制的方式来一般性地说明本文献中讨论的各个实施例。

图1一般性地示出了根据本主题的各个示例的系统。

图2一般性地示出了多相电动机的横截面。

图3一般性地示出了电动机的相移的BEMF电压。

图4一般性地示出了电动机电路。

图5一般性地示出了与两电平三相逆变器相关联的电压矢量。

图6一般性地示出了在零电压矢量期间的三相电动机电路的示例。

图7一般性地示出了在电动机旋转时电动机一相的电流。

图8一般性地示出了包括用于使用零电压矢量的相电流信息来提供转子位置信息(θ_r)的检测电路的示例系统。

图9对于三相电动机一般性地示出了图8的检测电路的示例输出(θ_A,θ_B,θ_C)。

图10一般性地示出了包括附加处理部件以提供高分辨率的电动机转子位置信息的示例系统。

图11一般性地示出了用于提供电动机转子位置信息的示例方法的流程图。

具体实施方式