无需为电机进行电流采样的无传感器磁场定向控制(FOC)制造技术

本申请公开了一种包括无传感器磁场定向控制(FOC)电机控制器(108)的装置。该电机控制器包括脉宽调制(PWM)控制器(224)，该脉宽调制(PWM)控制器(224)被配置为生成PWM信号并且向逆变器(104)提供该PWM信号。电机控制器还包括角度采样器，该角度采样器被配置为接收控制的电压角度信号θ，并且该角度采样器被配置为响应于触发事件将控制的电压角度信号提供为输出信号。触发事件基于与逆变器的输入或输出关联的电压或电流。电机控制器进一步包括第一组合器(220)，该第一组合器(220)被配置为将(i)前馈电压角度信号与(ii)基于输出信号的第二信号进行组合。第一组合器被配置为生成控制的电压角度信号θ。此外，电机控制器包括第二组合器(222)，该第二组合器(222)被配置为将前馈电压振幅信号与第二信号进行组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无需为电机进行电流采样的无传感器磁场定向控制(FOC)
本公开总体涉及电机控制器。更具体地，本公开涉及无需为电机进行电流采样的无传感器磁场定向控制(FOC)。
技术介绍
永磁同步电机(PMSM)、无刷直流电机(BLDC)、开关磁阻电机、步进电机、以及感应电机代表可以使用磁场定向(filed-oriented)控制(FOC)技术控制的电机类型。这些类型的电机通常包括转动的转子和静止的定子。这些电机通常由将直流(DC)输入转化成交流(AC)输出的逆变器供电。在FOC技术中，对逆变器的各种输出进行控制以便调整电机的操作。“无传感器”FOC指的是一种方案，该方案中电机的一个或多个特性(例如电机速度或转子位置)是推导出的而不是使用电机上的传感器直接测量得的。在一些无传感器FOC技术中，向逆变器提供DC输入的DC总线上的电压及由逆变器提供的两相或三相电流的样本被使用。在其他无传感器FOC技术中，由于DC总线的电流包括三相电流信息，DC总线上的电流被测量并使用。由于这些方法使用电流样本，它们通常要求使用一个或多个模数转换器和一个或多个运算放大器来捕获这些电流样本。
技术实现思路
本申请提供了用于无需为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括无传感器磁场定向控制电机控制器即无传感器FOC电机控制器的装置，所述无传感器FOC电机控制器包括：脉宽调制控制器即PWM控制器，其被配置成用于生成PWM信号并且向逆变器提供所述PWM信号；角度采样器，其被配置为接收控制的电压角度信号并且响应于触发事件提供所述控制的电压角度信号作为输出信号，所述触发事件基于与所述逆变器的输入或输出关联的电压或电流；第一组合器，其被配置为将(i)前馈电压角度信号与(ii)基于所述输出信号的第二信号进行组合，所述第一组合器被配置为生成所述控制的电压角度信号；以及第二组合器，其被配置为将前馈电压振幅信号与所述第二信号进行组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.13 US 13/572,8401.一种包括无传感器磁场定向控制电机控制器即无传感器FOC电机控制器的装置，所述无传感器FOC电机控制器包括：脉宽调制控制器即PWM控制器，其被配置成用于生成PWM信号并且向逆变器提供所述PWM信号；角度采样器，其被配置为接收控制的电压角度信号并且响应于触发事件提供所述控制的电压角度信号作为输出信号，所述触发事件基于与所述逆变器的输入或输出关联的电压或电流；第一组合器，其被配置为将(i)前馈电压角度信号与(ii)基于所述输出信号的第二信号进行组合，所述第一组合器被配置为生成所述控制的电压角度信号；以及第二组合器，其被配置为将前馈电压振幅信号与所述第二信号进行组合。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述电机控制器进一步包括：滤波器，所述滤波器被配置为过滤所述输出信号并且生成电压角度信号；以及第三组合器，所述第三组合器被配置为将所述电压角度信号与参考角度信号进行组合以生成角度误差信号。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述电机控制器进一步包括：比例积分控制器即PI控制器，所述PI控制器被配置为接收所述角度误差信号并且利用所述角度误差信号生成所述第二信号。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述电机控制器进一步包括：增益单元，所述增益单元被配置为将增益应用到控制的速度信号并且生成所述前馈电压振幅信号。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述触发事件包括所述逆变器的输入或输出上的电压或电流中的过零或峰值。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述PWM控制器包括：正弦/余弦计算器，所述正弦/余弦计算器被配置为使用由所述第二组合器输出的电压信号以及由所述第一组合器输出的控制的电压角度信号生成三相控制电压；以及空间矢量PWM生成器即SVPWM生成器，所述SVPWM生成器被配置为使用所述三相控制电压生成所述PWM信号。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述PWM控制器、所述角度采样器以及所述第一组合器和所述第二组合器包括硬件模块。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述PWM控制器、所述角度采样器以及所述第一组合器和所述第二组合器包括体现在至少一个非瞬态计算机可读介质上的软件或固件模块。9.一种无传感器磁场定向控制系统，其包括：逆变器，其被配置为向电机供电；以及无传感器磁场定向控制电机控制器即无传感器FOC电机控制器，其包括：脉宽调制控制器即PWM控制器，其被配置为生成PWM信号并且向所述逆变器提供所述PWM信号；角度采样器，其被配置为接收控制的电压角度信号并且响应于触发事件将所述控制的电压角度信号提供为输出信号，所述触发事件基于与所述逆变器的输入或输出关联的电压或电流；第一组合器，其被配置为将(i)前馈电压角度信号与(ii)基于所述输出信号的第二信号进行组...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·秦，T·L·小梅休，S·K·拉马纳坦，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US