一种电机转子位置角度获得方法技术

本发明专利技术涉及一种电机转子位置角度获得方法，针对电机定子上霍尔转子位置传感器的安装误差进行校正，结构简单，思路清晰，操作方便，能够准确获得电机转子的实时位置角度，解决了现有技术中霍尔转子位置传感器安装误差检测方法的效率低、工程实现复杂等缺陷和不足，且成本低，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
在电机控制
，为了实现伺服电机的精确定位以及位置、转速、电流的三闭环控制，往往需要知道电机转子的位置或速度信息，这可以通过安装转子位置检测器来获得。通常转子位置检测器包括光电编码盘、旋转变压器、感应同步器、线性霍尔、开关霍尔等传感器件。除开关型霍尔传感器，其它几种位置检测器检测精度高，但价格昂贵，对成本要求苛刻的运动控制领域并不适合。 为了拓展电机在低成本电力拖动系统中的应用，采用体积小、无触点、易于安装、位置信息解调电路简单的开关型霍尔传感器配置合适的转子位置估算方法可以满足低成本的永磁同步电机驱动应用。基于开关型霍尔传感器的转子位置检测技术根据所用开关霍尔的个数可以分为三种，分别为基于三相对称开关霍尔、基于两相正交开关霍尔和基于单个开关霍尔的检测技术。利用霍尔传感器进行转子位置检测，是在电机定子上安装霍尔传感器，然而，霍尔转子位置传感器在安装时的装配误差(单个霍尔不存在安装误差)会导致电机实际转子位置与通过霍尔传感器检测到的转子位置之间存在误差，这种检测误差的存在会引起估算的电角度波形不是理想的锯齿波，采用该电角度参与运算产生的驱动信号会导致电机相电流畸变，降低电机的调速性能。 目前对霍尔型电机转子位置传感器安装误差的检测通常使用人工实验的方法来调整霍尔位置传感器的安装位置，该方法受调试人员的经验限制导致调试结果不一，整个过程效率低，费时费力。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种针对电机定子上霍尔转子位置传感器的安装误差进行校正，能够准确获取电机转子实时位置角度的电机转子位置角度获得方法。 本专利技术为了解决上述技术问题采用以下技术方案:本专利技术设计了，针对电机转子位置角度，采用安装于电机定子上的三个霍尔转子位置传感器a、b和c实现误差的获取，包括如下步骤: 步骤001.获取三个霍尔转子位置传感器a、b和c的霍尔信号上升沿间的相位Wab、Wbc和Wca,并分别根据WaPWbc^Wca与120°的差值获取三个霍尔转子位置传感器的安装位置误差 ERwERbc^ERca; 步骤002.根据三个霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态，将电机转子所对应的360°电角度划分为6个霍尔区间，获得电机转子所处的6个霍尔区间状态如下所示，其中，Wp为每一个霍尔区间的相位宽度； 第I霍尔区间:对应霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态:1、0、1 ;正转起始角度:0°，或反转起始角度:60° -ERea ;WP:60° -ERca; 第II霍尔区间:对应霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态:1、0、0 ;正转起始角度:60° -ERea，或反转起始角度:120° +ERab;WP:60° -ERbc ； 第III霍尔区间:对应霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态:1、1、0 ;正转起始角度:120° +ERab，或反转起始角度:180° ;WP:60° -ERab; 第IV霍尔区间:对应霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态:0、1、0 ;正转起始角度:180°，或反转起始角度:-120° +ERca ；ffP:60° -ERca ； 第V霍尔区间:对应霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态:0、1、1 ;正转起始角度:-120° +ERea，或反转起始角度:-60° +ERab;WP:60° -ERbc ； 第VI霍尔区间:对应霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态:0、0、1 ;正转起始角度:-60° +ERab，或反转起始角度:0° ;WP:60° -ERab; 步骤003.针对三个霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出波形，按时间序列进行异或处理，获得霍尔异或波形； 步骤004.分别根据霍尔异或波形各个上升沿、下降沿前后时刻所对应三个霍尔转子位置传感器的信号输出状态变化过程，获取各个上升沿、下降沿之后时刻所对应电机转子所处的霍尔区间、以及电机转子的转动方向； 步骤005.依时间序列分别针对霍尔异或波形上各个上升沿、下降沿作如下操作: 步骤00501.根据该上升沿或下降沿通过所述步骤004所获得对应电机转子所处霍尔区间、以及电机转子的转动方向，获得电机转子对应该上升沿或下降沿脉冲宽度调制周期的实时位置角度Θ = θο，Θ O为对应转动方向上电机转子所处霍尔区间的起始角度，Θ。由所述步骤002获得； 步骤00502.根据当前电机转子所处霍尔区间的维持时间Te、相位宽度WP、以及脉冲宽度调制周期Tpwm,判断该霍尔区间相位宽度Wp是否小于脉冲宽度调制周期电机转子角 度变化量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机转子位置角度获得方法,针对电机转子位置角度，采用安装于电机定子上的三个霍尔转子位置传感器a、b和c实现误差的获取，其特征在于：包括如下步骤：步骤001.获取三个霍尔转子位置传感器a、b和c的霍尔信号上升沿间的相位Wab、Wbc和Wca，并分别根据Wab、Wbc、Wca与120°的差值获取三个霍尔转子位置传感器的安装位置误差ERab、ERbc、ERca；步骤002.根据三个霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态，将电机转子所对应的360°电角度划分为6个霍尔区间，获得电机转子所处的6个霍尔区间状态如下所示，其中，WP为每一个霍尔区间的相位宽度；第I霍尔区间：对应霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态：1、0、1；正转起始角度：0°，或反转起始角度：60°‑ERca；WP：60°‑ERca；第II霍尔区间：对应霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态：1、0、0；正转起始角度：60°‑ERca，或反转起始角度：120°+ERab；WP：60°‑ERbc；第III霍尔区间：对应霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态：1、1、0；正转起始角度：120°+ERab，或反转起始角度：180°；WP：60°‑ERab；第IV霍尔区间：对应霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态：0、1、0；正转起始角度：180°，或反转起始角度：‑120°+ERca；WP：60°‑ERca；第Ⅴ霍尔区间：对应霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态：0、1、1；正转起始角度：‑120°+ERca，或反转起始角度：‑60°+ERab；WP：60°‑ERbc；第VI霍尔区间：对应霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态：0、0、1；正转起始角度：‑60°+ERab，或反转起始角度：0°；WP：60°‑ERab；步骤003.针对三个霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出波形，按时间序列进行异或处理，获得霍尔异或波形；步骤004.分别根据霍尔异或波形各个上升沿、下降沿前后时刻所对应三个霍尔转子位置传感器的信号输出状态变化过程，获取各个上升沿、下降沿之后时刻所对应电机转子所处的霍尔区间、以及电机转子的转动方向；步骤005.依时间序列分别针对霍尔异或波形上各个上升沿、下降沿作如下操作：步骤00501.根据该上升沿或下降沿通过所述步骤004所获得对应电机转子所处霍尔区间、以及电机转子的转动方向，获得电机转子对应该上升沿或下降沿脉冲宽度调制周期的实时位置角度θ＝θ0，θ0为对应转动方向上电机转子所处霍尔区间的起始角度，θ0由所述步骤002获得；步骤00502.根据当前电机转子所处霍尔区间的维持时间Tθ、相位宽度WP、以及脉冲宽度调制周期TPWM，判断该霍尔区间相位宽度WP是否小于脉冲宽度调制周期电机转子角度变化量是则获得按时间序列下一脉冲宽度调制周期电机转子的实时位置角度θ＝θ0；否则通过获得按时间序列下一脉冲宽度调制周期电机转子的实时位置角度θ；计算的值并赋予相位宽度WP；步骤00503.判断此时相位宽度WP是否小于此时脉冲宽度调制周期电机转子角度变化量是则获得按时间序列下一时刻电机转子的实时位置角度θ＝θold；否则通过获得按时间序列下一时刻电机转子的实时位置角度θ；其中，θold为按时间序列上一脉冲宽度调制周期电机转子的实时位置角度；步骤00504.计算的值并赋予相位宽度WP，返回步骤00503。...

【技术特征摘要】
1.一种电机转子位置角度获得方法，针对电机转子位置角度，采用安装于电机定子上的三个霍尔转子位置传感器a、b和c实现误差的获取，其特征在于:包括如下步骤: 步骤001.获取三个霍尔转子位置传感器a、b和c的霍尔信号上升沿间的相位Wab、\c和WM，并分别根据Wab、Wb。、Wca与120°的差值获取三个霍尔转子位置传感器的安装位置误差 ERab > ERbc、ERca ； 步骤002.根据三个霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态，将电机转子所对应的360°电角度划分为6个霍尔区间，获得电机转子所处的6个霍尔区间状态如下所示，其中，Wp为每一个霍尔区间的相位宽度； 第I霍尔区间:对应霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态:1、0、1 ;正转起始角度:0°，或反转起始角度:60° -ERca ；ffP:60° -ERca ； 第II霍尔区间:对应霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态:1、0、0 ;正转起始角度:60° -ERea，或反转起始角度:120° +ERab;WP:60° -ERbc ； 第III霍尔区间:对应霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态:1、1、0 ;正转起始角度:120° +ERab，或反转起始角度:180° ;WP:60° -ERab; 第IV霍尔区间:对应霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态:0、1、0 ;正转起始角度:180°，或反转起始角度:-120° +ERca ；ffP:60。-ERca ； 第V霍尔区间:对应霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态:0、1、1 ;正转起始角度:-120。+ERea，或反转起始角度:-60° +ERab;WP:60。-ERbc ； 第VI霍尔区间:对应霍尔转子位置传感器a、b和c的信号输出状态:0、0、1 ;正转起始角度:-60° +ERab，或反转起始角度:0° ;WP:60° -ERab; 步骤003....

【专利技术属性】
技术研发人员：秦海鸿，荀倩，聂新，曾庆喜，李寒松，唐靖，陆新芳，李玉俊，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，江苏新安电器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32