本发明专利技术涉及用于永磁同步电机的旋转变压器校准。根据本发明专利技术的实施例，高频旋转电压矢量被生成和注入与永磁同步电机(PMSM)相关联的旋转变压器。由于凸极效应，当在相电流中检测到参考点时，PMSM的转子位置是已知的。此时，通过获取旋转变压器位置，可以准确地确定旋转变压器的偏差从而对其进行校准。根据本发明专利技术的实施例，可以准确地确定和校准旋转变压器偏差，而无须增加设备的尺寸和成本。公开了相应的方法、装置、系统和计算机程序产品。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及用于永磁同步电机的旋转变压器校准。根据本专利技术的实施例，高频旋转电压矢量被生成和注入与永磁同步电机(PMSM)相关联的旋转变压器。由于凸极效应，当在相电流中检测到参考点时，PMSM的转子位置是已知的。此时，通过获取旋转变压器位置，可以准确地确定旋转变压器的偏差从而对其进行校准。根据本专利技术的实施例，可以准确地确定和校准旋转变压器偏差，而无须增加设备的尺寸和成本。公开了相应的方法、装置、系统和计算机程序产品。【专利说明】用于永磁同步电机的旋转变压器校准
本专利技术的实施例在总体上涉及电机领域，更具体地，涉及用于在与永磁同步电机 相关联的旋转变压器的校准中使用的方法和装置。
技术介绍
永磁同步电机（PermanentMagnetSynchronousMotor，PMSM)具有重量轻、体积 小、功率密度高、总体效率高等诸多优点，因此被广泛地应用于混合动力车辆、电动车辆等 各种领域。为了充分利用PMSM的功率能力，控制技术是至关重要的。如已知的，PMSM所产 生的扭矩可以通过控制PMSM的电流来控制，这是因为二者通常是成比例的。为了实现对 PMSM的有效电流控制，需要持续地获取PMSM的转子位置。注意，在此使用的术语"转子位 置"并不是PMSM中电机转子的绝对位置，而是一个相对的角度。例如，转子位置通常被定义 为电机转子的磁链与定子坐标系中的a轴之间的夹角。 为了获得PMSM的转子位置，通常为PMSM配备关联的旋转变压器（resolver)。旋 转变压器是一种可旋转的电子变压器，它充当位置传感器以持续地感测PMSM中的电机转 子的位置。旋转变压器的输出通常是正弦或余弦波形，该输出可经过专用的转换器被转换 为数字形式的角度值。然而，旋转变压器所提供的角度值表示的是电机转子的绝对位置，并 不能直接被用作上文描述的PMSM控制中所需的转子位置。可以理解，只有当PMSM的旋转 变压器的零位置与电机的控制角度零点在机械上严格对齐时，旋转变压器所提供的角度才 可以被直接用作PMSM的转子位置。然而这在实践中是难以实现的，因为这种机械上的对齐 将提高设计和制造过程的复杂性、时间以及人力，从而导致成本的显著增加。 旋转变压器的零位置与PMSM控制零点之间的偏差被称为旋转变压器偏差。为了 校准旋转变压器偏差进行校准，关键问题之一是如何精准地确定该偏差。已经提出了用于 确定旋转变压器偏差的若干方案。例如，可以通过测量PMSM的反电动势波形来估计这种 偏差。还可以通过测量PMSM产生的扭矩来确定和校准旋转变压器的偏差值。然而这些方 案必须依赖于额外的电路和/或设备，从而增加了成本和设备尺寸，限制了PMSM的应用领 域。而且，通过某些已知方案确定的旋转变压器偏差在精度方面往往无法满足电机控制的 要求。 由此，本领域中需要一种简单易行、成本有效的方案，以用于准确地确定与永磁同 步电机相关联的旋转变压器的偏差，以用于旋转变压器校准。
技术实现思路
为了解决上述问题以及其他潜在问题，本专利技术提出在与永磁同步电机相关联的旋 转变压器的校准中使用的技术方案。 总体而言，本专利技术的基本思想是：利用永磁同步电机中的凸极效应（saliency effect)来确定旋转变压器偏差。由于凸极效应的存在，PMSM产生的相电流（phase current)与转子位置之间具有固有的对应关系。通过基于相电流的检测而适时地获取旋转 变压器位置，可以进一步建立相电流与旋转变压器位置之间的对应关系。以此方式，可以借 助于相电流检测而获得旋转变压器位置与转子位置在同一特定时刻的数值，从而确定旋转 变压器偏差。为此，需要解决的技术问题至少包括：（1)控制PMSM以产生可供检测的适当 相电流，以及（2)通过对相电流的检测来确定旋转变压器偏差。 本专利技术的第一方面涉及用于控制PMSM以产生可检测相电流的技术方案。这方面 的实施例包括一种用于在旋转变压器的校准中使用的方法，所述旋转变压器与永磁同步电 机相关联。所述方法包括：生成高频旋转电压矢量；以及向低速运转的所述永磁同步电机 注入所述高频旋转电压矢量，以使所述永磁同步电机产生相电流，所述相电流将用于所述 旋转变压器的校准。 这方面的实施例还包括一种在旋转变压器的校准中使用的装置，所述旋转变压器 与永磁同步电机相关联。所述装置包括：电压生成单元，被配置为生成高频旋转电压矢量； 以及电压注入单元，被配置为向低速运转的所述永磁同步电机注入所述高频旋转电压矢 量，以使所述永磁同步电机产生相电流，所述相电流将用于所述旋转变压器的校准。 根据本专利技术的第一方面，可以利用高频旋转电压矢量的注入而实现对PMSM的有 效控制，以使PMSM产生待检测的相电流。而且，对PMSM的这种控制简便易行。特别地，由 于注入的旋转电压矢量是高频的，因此有效地排除了PMSM中纯阻性压降的影响，有助于提 高后续检测和校准的精度。 本专利技术的第二方面涉及用于通过检测相电流来确定旋转变压器偏差的技术方案。 这方面的实施例包括一种用于在旋转变压器的校准中使用的方法，所述旋转变压器与永磁 同步电机相关联。所述方法包括：响应于高频旋转电压矢量被注入低速运转的所述永磁同 步电机，检测与所述永磁同步电机产生的相电流相关联的参考点；在检测到所述参考点时， 获取所述旋转变压器的位置；以及确定获取的所述旋转变压器的所述位置与所述永磁同步 电机的对应于所述参考点的转子位置之间的偏差，以用于校准所述旋转变压器。 这方面的实施例还包括一种用于在旋转变压器的校准中使用的装置，所述旋转变 压器与永磁同步电机相关联。所述装置包括：电流检测单元，被配置为响应于高频旋转电 压矢量被注入低速运转的所述永磁同步电机，检测与所述永磁同步电机产生的相电流相关 联的参考点；位置获取单元，被配置为在检测到所述参考点时获取所述旋转变压器的位置； 以及偏差确定单元，被配置为确定获取的所述旋转变压器的所述位置与所述永磁同步电机 的对应于所述参考点的转子位置之间的偏差，以用于校准所述旋转变压器。 根据本专利技术的第二方面，基于PMSM中的凸极效应，相电流被用来建立转子位置与 旋转变压器位置之间的定量的对应关系。以此方式，本专利技术的实施例能够以较小的成本和 较高的精度确定与PMSM相关联的旋转变压器的偏差。 本专利技术的其他方面包括用于实现上述方法的计算机程序产品以及包含上述装置 的用于在与PMSM相关联的旋转变压器的校准中使用的系统。通过下文描述将会理解，根据 本专利技术的实施例是成本有效的。而且，本专利技术的实施例具有良好的兼容性，可以容易地应用 于具有凸极效应的各种PMSM，包括那些已经部署和投入使用的PMSM。 【专利附图】【附图说明】 通过结合附图对本专利技术示例性实施方式进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其 它目的、特征和优势将变得更加明显其中： 图1示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的用于与PMSM相关联的旋转变压器 的校准系统的框图； 图2示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的用于在与PMSM相关联的旋转变压 器的校准中使用的控制装置的框图； 图3示出了根据本专利技术的另一示例性实施例的用于在与PMSM相关联的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于在旋转变压器的校准中使用的方法，所述旋转变压器与永磁同步电机相关联，所述方法包括：生成高频旋转电压矢量；以及向低速运转的所述永磁同步电机注入所述高频旋转电压矢量，以使所述永磁同步电机产生相电流，所述相电流将用于所述旋转变压器的所述校准。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：钱伟喆，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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