在一种用于家用制冷器具中的无刷直流电机的转子位置识别的方法中——所述无刷直流电机具有至少两个永磁极对以及在绕组中电学地产生的受控磁极对——提供如下方法步骤：a.为了识别所述转子位置，进行受控试运行(71)；b.将特征外部负载转矩的转子位置分配(72)给所对应的受控磁极对；将机械的转子位置分配给电学的转子位置，这种分配在所述电机的起动运行之前被用于控制目的。基于所述相电流值的特征偏差，例如可以将时间段34中的特征外部负载转矩的转子位置分配给所对应的受控磁极对。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于往复式活塞压缩机的无刷直流电机的转子位置识别的方法、用于执行所述方法的压缩机控制装置以及具有所述压缩机控制装置的制冷器具
本专利技术涉及一种用于往复式活塞压缩机的无刷直流(BLDC)电机的转子位置识别的方法、一种用于执行该方法的压缩机控制装置和一种具有该压缩机控制装置的制冷器具(尤其家用制冷器具)。
技术介绍
用于转子位置识别的方法涉及的是无刷直流电机的如下应用情况：在所述应用情况中，负载在电机的一个机械旋转上不均匀地施加。一种典型的这类应用情况尤其是家用制冷器具的往复式活塞压缩机。由于该处存在的恶劣环境条件，所以不使用单独的位置传感器。然而，尤其在该领域中存在大量无传感器的位置确定方法，这些位置确定方法以所谓的反电动势法“BackEMF法”分析处理绕组中感应出的电压。在无刷直流电机中，在转子中布置有永磁极对。在定子的绕组中，通过适当地控制绕组的通电而电学地产生磁极对。这通常借助具有一个或多个(尤其三个)相的旋转电压矢量来实现。旋转的磁极对带动永磁极对并且因此带动转子。在一个极对的情况下唯一明确(eindeutig)的是：电学地产生的磁极对带动唯一的永磁极对。然而在多于一个磁极对的情况下不再唯一明确的是：永磁极对中的哪个由哪个电学地产生的磁极对所带动。在某种程度上可以这样说，转子的机械位置在电学上不是唯一明确的。然而，了解这种信息在电机运行时和电机静止时都是有益的。DE102012006492A1描述一种用于确定运行的电动电机的转子位置的方法，在该方法中，测量至少一个电机相的循环信号的周期，并且使该周期与作用在电动电机的转子上的负载相关联。然而，这种方法不适用于静止的电机。具有循环负载的驱动器(例如往复式活塞压缩机)部分地并且在确定的运行条件情况下无法在运行方向上直接起动，因为负载转矩可能高于能够由驱动电机(例如永磁同步电机或无刷直流电机)所实现的从静止状态起施加的转矩。因此，在一些能够从市场上获得的家用制冷器具中，在起动之前(大多在起动序列(Startsequenz)的范畴内)对转子进行预定位，以便电机可以克服所施加的负载起动。
技术实现思路
本专利技术的任务是：在电机在运行方向上起动之前，对无刷直流电机的转子位置进行识别。该任务通过具有根据独立权利要求的特征的主题来解决。本专利技术的有利构型是从属权利要求的以及说明书的主题，其中，不同的构型可以彼此组合。本专利技术的有利实施方式是附图及所属描述的主题。本专利技术涉及尤其家用制冷器具的往复式活塞压缩机的无刷直流电机，在该无刷直流电机中，在转子中布置有多个永磁极对。在定子的绕组中，通过适当地控制绕组的通电而电学地产生磁极对。这通常借助具有一个或多个(尤其三个)相的旋转电压矢量来实现。旋转的磁极对带动多个永磁极对并且因此带动转子。在三个磁极对和三个相的情况下，电压矢量的三个旋转相应于电机的一个机械旋转。电压矢量的概念在附图中阐释。在下文中主要在如下优选应用情况中描述本专利技术：该优选应用情况具有三个永磁极对以及带有三相的旋转电压矢量。该方法尤其设置用于静止的电机。在此可以有利地应用反电动势法，但是不对反电动势法本身进行描述。此外，本专利技术涉及无刷直流电机的如下应用情况：在所述应用情况中，负载在电机的一个机械旋转上不均匀地施加。一种典型的这类应用情况尤其是家用制冷器具的压缩机。在根据本专利技术的用于转子位置识别的方法中，在第一方法步骤a中，为了识别转子位置，进行受控试运行(Probelauf)。尤其从静止状态出发优选以低转速运行电机。优选地，转速处于1Hz的数量级上。在此，电机作为步进电机运行。在第二方法步骤b中，将特征外部负载转矩的转子位置分配给所对应的受控磁极对。在该方法的一种有利构型中，借助具有三相的电压矢量或电流矢量运行无刷直流电机，所述电压矢量或电流矢量用于在绕组中产生受控磁极对，其中，在方法步骤a中，针对电压矢量逐步地(schrittweise)测量相电流值，由测量的多个相电流值计算出所计算的相电流曲线，并且分别求取所测量的相电流值与所计算的电流曲线的所对应的值的偏差。取决于使用固定的电流矢量还是固定的电压矢量：在使用电流矢量时，考虑使用占空比值来分析处理转子位置，并且在使用电压矢量时，考虑使用相电流值来分析处理转子位置。其中，在该方法的以下描述中，仅描述具有恒定电压矢量和所属的相电流曲线的变型方案。通过将三个相纳入考虑，例如实现了如下技术优点：该方法能够用于商用的三相无刷直流电机。所计算的电流曲线提供了参考值——即后续测量的其他相电流值的期望值。可以观察到后续测量的相电流值与参考值的偏差。在小偏差的情况下，在某种程度上可以这样说，进一步测量的相电流值处于所计算的曲线上的测量准确性范畴内，并且可以用于改善地计算电流曲线。在大偏差的情况下，存在变化的磁负载。多个进一步测量的相电流值中的与所计算的曲线具有大偏差那个相电流值反映出(abbilden)特征外部负载转矩的特征偏差。借助由所测量的相电流值计算出的电流曲线例如实现如下技术优点：提供了识别特征外部负载转矩的基础。在该方法的一种有利构型中，在方法步骤b中，基于相电流值的特征偏差，将特征外部负载转矩的转子位置分配给所对应的受控磁极对。由此，例如使用了如下技术优点：可以容易地求取相电流值与参考值的特征偏差。在该方法的一种有利构型中，在方法步骤a中，借助恒定旋转的电压矢量操控无刷直流电机。由此，例如实现如下技术优点：能够容易地计算出相电流值的参考。在该方法的一种有利构型中，在方法步骤a中，产生正弦形的电压曲线。由此，例如实现如下技术优点：能够容易地计算出相电流值的参考。在该方法的一种有利构型中，在方法步骤a中，借助恒定的旋转频率操控无刷直流电机，并且该旋转频率用于计算所计算的相电流曲线。由此，例如实现如下技术优点：可以将关于电机操控的知识容易地用于更准确地计算相电流曲线。在该方法的一种有利构型中，在方法步骤a中，无刷直流电机以如下转矩运行：该转矩比一个转子旋转方面的最大外部负载转矩更小。由此，例如实现如下技术优点：在保持可靠性的情况下，电机可以被设计得更薄弱并且因此更价格有利。在该方法的一种有利构型中，识别磁场的破坏(Abriss)并且将其用于计算所计算的相电流曲线。在该方法的一种有利构型中，在方法步骤a中，在与运行的期望起动方向相反的旋转方向上运行无刷直流电机。由此，例如实现如下技术优点：可以在试运行的同时进行用于后续起动运行(Betriebs-Start)的预定位。在该方法的一种有利构型中，无刷直流电机驱动压缩机的往复式活塞。由此，例如实现了将该方法应用于如下压缩机的优点：该压缩机在一个电机旋转上具有系统性的特别显著地不均匀分布的负载。在该方法的一种有利构型中，特征外部负载转矩处于靠近往复式活塞的上止点处。由此，例如实现如下技术优点：在压缩机中使用关于特征外部负载转矩的位置的知识。在该方法的一种有利构型中，在方法步骤b中，在将特征外部负载转矩的转子位置分配给所对应的受控磁极对时，考虑试运行的旋转方向。由此，例如实现如下技术优点：在每个旋转方向上，特征外部负载转矩的转子位置都稍微处于往复式活塞的上止点前，因此两个旋转方向都可以用于该方法。甚至可以由关于上止点对称的负载曲线、由在一个方向上试运行时的特征或外部的负载转本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于家用制冷器具中的往复式活塞压缩机的无刷直流电机的转子位置识别的方法，所述无刷直流电机具有至少两个永磁极对以及在绕组中电学地产生的受控磁极对，所述方法具有如下方法步骤：a.为了识别所述转子位置，进行受控试运行(71)；b.将特征外部负载转矩的转子位置分配(72)给所对应的受控磁极对。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.22 DE 102016204674.81.一种用于家用制冷器具中的往复式活塞压缩机的无刷直流电机的转子位置识别的方法，所述无刷直流电机具有至少两个永磁极对以及在绕组中电学地产生的受控磁极对，所述方法具有如下方法步骤：a.为了识别所述转子位置，进行受控试运行(71)；b.将特征外部负载转矩的转子位置分配(72)给所对应的受控磁极对。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助具有至少两个相的电压矢量(47，48，49)来运行所述无刷直流电机，所述电压矢量用于在所述绕组中产生受控磁极对，在方法步骤a(71)中，针对所述电压矢量逐步地测量相电流值，由所测量的多个相电流值计算出所计算的相电流曲线，并且分别求取所测量的相电流值与所计算的电流曲线的所对应的值的偏差。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助具有至少两个相(50，51，52)的电压矢量来运行所述无刷直流电机，所述电压矢量用于在所述绕组中产生受控磁极对，在方法步骤a(71)中，针对所述电流矢量逐步地存储占空比值，由所存储的多个占空比值计算出所计算的占空比曲线，并且分别求取所测量的占空比值与所计算的占空比曲线的所对应的值的偏差。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在方法步骤b(72)中，基于所检测的值的特征偏差，将所述特征外部负载转矩的转子位置分配给所对应的受控磁极对。5.根据权利要求2、3或4所述的方法，其特征在于，在方法步骤a(71)中，借助恒定旋转的矢量运行所述无刷直流电机。6.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，在方法步骤a(71)中，产生正...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·贝克曼，M·克莱因，C·施皮格尔，A·保尔杜罗，
申请(专利权)人：BSH家用电器有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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