[发明专利]电机的位置观测器

权利要求书

1.一种用于电动机的控制系统，所述电动机包括：转子，具有多个相绕组的定子，以及通过将各个相绕组连接到第一电压电平或第二电压电平来向所述多个相绕组施加电压的逆变器，所述控制系统被配置为：

测量连接到所述第一电压电平的所述多个相绕组中的第一相绕组中的电流的第一变化率；

测量连接到所述第一电压电平的不同的第二相绕组中的电流的第二变化率；

计算电流的第一变化率与电流的第二变化率之差；以及

使用计算出的差来获得与所述转子的位置有关的数据。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述系统还被配置为：使用与所述转子的位置有关的所述数据来确定所述转子相对于所述定子的位置，并且使用确定出的位置来控制所述电动机的操作。

3.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，所述系统被配置为基本上同时测量电流的第一变化率和电流的第二变化率。

4.根据权利要求1、2或3所述的控制系统，包括位于所述第一相绕组和所述第二相绕组附近的至少一个传感器线圈，其中，所述系统被配置为测量所述传感器线圈中的电压以确定电流的第一变化率和电流的第二变化率。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其中，所述传感器线圈是罗戈夫斯基线圈，被布置为使得所述第一相绕组中的电流在第一方向上流过所述罗戈夫斯基线圈且所述第二相绕组中的电流在与所述第一方向相反的第二方向上流过所述罗戈夫斯基线圈，以便计算电流的第一变化率与电流的第二变化率之差。

6.根据权利要求1或2所述的控制系统，包括：

第一罗戈夫斯基线圈，被布置为使得所述第一相绕组中的电流流过所述第一罗戈夫斯基线圈；

第二罗戈夫斯基线圈，被布置为使得所述第二相绕组中的电流流过所述第二罗戈夫斯基线圈；以及

差分放大器，连接到所述第一罗戈夫斯基线圈和所述第二罗戈夫斯基线圈，以便计算电流的第一变化率与电流的第二变化率之差。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其中，所述系统被配置为测量所述多个相绕组中的第三相绕组中的电流的第三变化率，所述系统还包括：

第三罗戈夫斯基线圈，被布置为使得所述第三相绕组中的电流流过所述第三罗戈夫斯基线圈；以及

第二差分放大器，连接到所述第一罗戈夫斯基线圈和所述第三罗戈夫斯基线圈，以便计算电流的第一变化率与电流的第三变化率之差，其中，所述系统还被配置为使用所述第一变化率与所述第三变化率之差来获得与所述转子的位置有关的另外的数据。

8.根据权利要求7所述的控制系统，其中，所述系统被配置为当所述第三相绕组连接到所述第一电压电平时，测量电流的第三变化率。

9.根据权利要求7或8所述的控制系统，包括：第三差分放大器，连接到所述第二罗戈夫斯基线圈和所述第三罗戈夫斯基线圈，以便计算电流的第二变化率与电流的第三变化率之差，其中，所述系统还被配置为使用所述第二变化率与所述第三变化率之差来获得与所述转子的位置有关的另外的数据。

10.根据权利要求6至9中的任一项所述的控制系统，其中，所述差分放大器或每个差分放大器是运算放大器。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其中，所述系统还被配置为：

当所述第一相绕组和所述第三相绕组连接到相同的所述第一电压电平或所述第二电压电平时，测量所述第三相绕组中的电流的第三变化率和所述第一相绕组中的电流的第四变化率；

计算电流的第三变化率与电流的第四变化率之差；以及

使用计算出的电流的第三变化率与电流的第四变化率之差来获得与所述转子的位置有关的第二数据。