用于调整借助PWM控制的逆变器馈电的旋转多相电机的电压注入幅值的方法技术

本发明专利技术涉及一种方法，其用于调整借助PWM控制的逆变器馈电的旋转多相电机的电压注入的幅值，该方法至少具有以下步骤：a.借助于电机的电压方程，在第一时间点确定预先确定的电流向量，该电流向量会在第二时间点施加到机器上，该确定过程取决于在用于操控电机的调节器中预先确定的电压、由在第一时间点测量的相电流确定的电流向量和机器的转数，其中，第一时间点在第二时间点之前，b.根据在第二时间点测量的机器的相电流确定在第二时间点施加到机器上的实际电流向量，c.得出预先确定的电流向量和第二时间点的实际电流向量之间的电流向量差，d.根据得出的电流向量差调整电压注入的幅值。

A Method for Adjusting Voltage Injection Amplitude of Rotating Multiphase Motor Feeded by Inverter Controlled by PWM

The invention relates to a method for adjusting the voltage injection amplitude of a rotating multiphase motor fed by a PWM-controlled inverter. The method has at least the following steps: a. With the help of the voltage equation of the motor, a predetermined current vector is determined at the first time point, which is applied to the machine at the second time point, and the determination process depends on the operation. The pre-determined voltage in the regulator of the motor, the current vector determined by the phase current measured at the first time point, and the rotation of the machine, where the first time point precedes the second time point, B. Determines the actual current vector applied to the machine at the second time point based on the phase current measured at the second time point, C. Obtains the pre-determined current vector and the second time point. The difference of current vectors between actual current vectors, D. Adjust the amplitude of voltage injection according to the difference of current vectors.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于调整借助PWM控制的逆变器馈电的旋转多相电机的电压注入幅值的方法
本专利技术涉及一种用于调整电压注入的幅值的方法，该方法用在通过基于各向异性的方法确定借助PWM控制的逆变器馈电的旋转多相电机的转子位置的过程中。
技术介绍
这种方法在例如YukiTauchi等人的文章“基于高频电流注入的IPMSM无位置传感器控制中的可听噪音降噪方法”中公开，该文章于2014年公布于IEEE的“国际电力电子会议”。通过调整电压注入的幅值，可以影响所确定的转子位置的信噪比。在转数变化快的情况下，必须减小转子位置确定装置的滤波器时间常数，从而使计算出的转子位置遵循实际转子位置而没有过大延迟。为了仍使计算出的转子位置不过噪，必须通过增大电压注入的幅值来改善信噪比。相应地，在机器的转数恒定的情况下，可以增大滤波器时间常数，从而改善信噪比。由此，也可以减小电压注入的幅值。在上述文章中，为了调整电压注入的幅值，确定电机的额定转数和实际转数之间的偏差，并根据该偏差调整高频电压注入的幅值。无传感器调节试图在不使用位置传感器的情况下确定电机的转子位置。在此，可以使用所谓的基于各向异性的方法，其通过转子的磁各向异性确定转子位置。在这些基于各向异性的方法中，除了为电机馈电设定的电压之外，还进行高频电压注入，其导致电机的相电流中的高频电流变化。该电流变化包含转子位置的信息，因此可以通过合适的模型方法（Modellansatz）由电流变化确定转子位置。
技术实现思路
本专利技术涉及一种方法，其用于调整借助PWM控制的逆变器馈电的旋转多相电机的电压注入的幅值，该方法至少具有以下步骤：a.借助于电机的电压方程，在第一时间点确定预先确定的电流向量，该电流向量会在第二时间点施加到机器上，该确定过程取决于在用于操控电机的调节器中预先确定的电压、由在第一时间点测量的相电流确定的电流向量和机器的转数，其中，第一时间点在第二时间点之前，b.根据在第二时间点测量的机器的相电流确定在第二时间点施加到机器上的实际电流向量，c.得出预先确定的电流向量和第二时间点的实际电流向量之间的电流向量差，d.根据得出的电流向量差调整电压注入的幅值。在此有利的是，电流向量差与机器的计算出的转子位置和实际转子位置之间的偏差相关，在此，特别是在转数变化快时，该偏差变得更大。通过调整电压注入的幅值，可以影响信噪比，并因此可以通过该方法对电机的动态进行反应。由此可以实现，通过调整幅值，所确定的转子位置的信噪比足够好，同时噪音发展由于电压注入而保持尽可能低。此外实现了，电压注入的幅值的调整在电机调节的少数几个采样步骤内进行，因此该方法也适用于高动态系统。在根据本专利技术的方法的有利实施方案中设置为，在方法步骤d中，这样调整电压注入的幅值，即，电流向量差与零的偏差越大，就选择越大的电压注入的幅值。在此有利的是，可以对电机的动态做出反应。因此，在转数变化快的情况下，有必要在基于各向异性的方法中减小滤波器时间常数，从而使计算出的转子位置遵循实际转子位置而没有过大延迟。在此，电流向量差的大小与机器的转数变化的大小以及与电机的计算出的转子位置和实际转子位置之间的偏差相关。因此，在大电流向量差的情况下，可以推断出转数变化快，并应减小基于各向异性的方法的滤波器常数。为了使信噪比仍保持足够好，以尽可能精确地确定电机的转子位置，增大电压注入的幅值。相反，如果确定了转数缓慢变化，即小电流向量差，则可以增大滤波器常数，因为幅值小的电压注入已足以获得良好的信噪比。由于振幅小，由转子位置计算引起的噪声发展保持尽可能低。根据本专利技术方法的有利实施方案设置为，在方法步骤c和方法步骤d之间进行方法步骤e，其中电流向量差被高通滤波。在此有利的是，不会由于模型误差而调整电压注入的幅值。因此，即使没有转数变化，通过模型误差也可能产生电流向量差，而电流向量差在其他情况下会导致电压注入幅值的调整。根据本专利技术方法的另一有利实施方案设置为，在方法步骤c和方法步骤d之间进行方法步骤f，其中得出电流向量差的数值。在此有利的是，可以对负电流向量差和正电流向量差相同地做出反应，并且对于两种情况都相应地调整电压注入的幅值。附图说明图1示出了根据本专利技术的方法的实施例，该方法用于调整借助PWM控制的逆变器馈电的旋转多相电机的电压注入的幅值。具体实施方式图1示出了根据本专利技术的方法的实施例，该方法用于调整借助PWM控制的逆变器馈电的旋转多相电机的电压注入的幅值。该方法特别是可以用于基于各向异性的方法中，这种方法确定借助PWM控制的逆变器馈电的旋转多相电机（即三相交流电动机）的转子位置。在根据本专利技术的方法中，在方法步骤a中，在第一时间点确定预先确定的电流向量，该电流向量会在第二时间点施加到借助PWM控制的逆变器馈电的旋转多相电机上。该预先确定的电流向量通过电机的电压方程确定。该确定过程根据用于操控电机的调节器中预先确定的电压、由在第一时间点测量的相电流确定的电流向量和机器的转数进行。在此，电流向量表示电机的变换的相电流。接着在方法步骤b中，确定在第二时间点施加到机器的实际电流向量。在此，测量电机的相电流，并由此通过变换确定实际电流向量。在方法步骤c中，由预先确定的电流向量和实际电流向量得出电流向量差。这例如可以由此实现，即，通过延迟元件传递在第一时间点预先确定的电流向量，该延迟元件桥接第一时间点和第二时间点之间的持续时间，接着在第二时间点，连同第二时间点的实际电流向量传递到减法节点，该减法节点得出电流向量差。随后，在方法步骤d中，根据先前得出的电流向量差调整电压注入的幅值。这例如可以由此实现，即，从电流差确定额外流入电压注入调制器的因数，调制器通常根据计算出的转子位置进行调制。随后，该方法终止。可选地，在方法步骤c和方法步骤d之间还进行方法步骤e或者还有方法步骤f。在方法步骤e中，对电流向量差进行高通滤波。在方法步骤f中，得出电流向量差的数值，其表示电流向量差的长度。此外，在方法步骤d中，还可以使用于确定转子位置的基于各向异性的方法的角观测器的滤波器特性适应于电压注入的幅值。该方法例如可以在电机调节的每个新采样步骤重新开始，由此，该方法并行进行。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其用于调整借助PWM控制的逆变器馈电的旋转多相电机的电压注入的幅值，所述方法具有以下步骤：a. 借助于电机的电压方程，在第一时间点确定预先确定的电流向量，所述电流向量会在第二时间点施加到机器上，确定过程取决于在用于操控电机的调节器中预先确定的电压、由在所述第一时间点测量的相电流确定的电流向量和机器的转数，其中，所述第一时间点在所述第二时间点之前，b. 根据在所述第二时间点测量的机器的相电流确定在所述第二时间点施加到机器上的实际电流向量，c. 得出预先确定的电流向量和所述第二时间点的实际电流向量之间的电流向量差，d. 根据得出的电流向量差调整电压注入的幅值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.13 DE 102016210443.81.一种方法，其用于调整借助PWM控制的逆变器馈电的旋转多相电机的电压注入的幅值，所述方法具有以下步骤：a.借助于电机的电压方程，在第一时间点确定预先确定的电流向量，所述电流向量会在第二时间点施加到机器上，确定过程取决于在用于操控电机的调节器中预先确定的电压、由在所述第一时间点测量的相电流确定的电流向量和机器的转数，其中，所述第一时间点在所述第二时间点之前，b.根据在所述第二时间点测量的机器的相电流确定在所述第二时间点施加到机器上的实际电...

【专利技术属性】
技术研发人员：M勒策，U福尔默，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE