【技术实现步骤摘要】
低速无传感器转子角度估计
本专利技术涉及永磁无刷直流马达的转子角度估计。
技术介绍
永磁(PM)无刷直流(BLDC)马达用于计算机外围设备(磁盘驱动器、打印机)、手持电动工具、从模型飞行器到汽车的交通工具等。PMBLDC马达消除了电刷的需要并提供高功率重量比、高速和高转矩生成。永磁马达是其中固定定子引起可移动转子旋转的一种马达。转子通常包括嵌入或连接到转子的多个磁体，并且定子通常包括多个导电绕组。绕组中的电流生成旋转磁场，该磁场与转子的磁体相互作用，从而导致转子旋转。由于定子具有多个绕组，因此控制器所见的马达负载是电感性的。“无传感器”马达控制是指一种在没有直接传感器测量的情况下数学地推导马达的一个或多个特性(诸如马达速度或转子位置)的方法。无传感器马达控制通常避免使用机械地附接到马达的单独的速度和位置传感器。
技术实现思路
无刷马达控制器将周期信号注入到无刷马达的场取向控制器中。测量无刷马达的定子绕组中的相电流。通过相电流的变换来确定d轴电流和q轴电流。解调d轴电流和q轴电流以提取取决于...
【技术保护点】
1.一种用于控制永磁马达的方法，所述方法包括：/n将周期信号注入到所述无刷马达的场取向控制器中，所述马达具有转子和定子；/n测量所述无刷马达的定子绕组中的相电流；/n通过所述相电流的变换确定d轴电流和q轴电流；/n解调所述d轴电流和所述q轴电流以提取取决于角度的电流特征，所述电流特征包括转子角度估计的正弦分量和所述转子角度估计的余弦分量；并且/n通过处理所述正弦分量和余弦分量来确定所述转子角度估计。/n
【技术特征摘要】
20181123 US 16/198,9641.一种用于控制永磁马达的方法，所述方法包括：
将周期信号注入到所述无刷马达的场取向控制器中，所述马达具有转子和定子；
测量所述无刷马达的定子绕组中的相电流；
通过所述相电流的变换确定d轴电流和q轴电流；
解调所述d轴电流和所述q轴电流以提取取决于角度的电流特征，所述电流特征包括转子角度估计的正弦分量和所述转子角度估计的余弦分量；并且
通过处理所述正弦分量和余弦分量来确定所述转子角度估计。
2.根据权利要求1所述的方法，其中处理所述正弦分量和所述余弦分量使用查找表。
3.根据权利要求2所述的方法，其中解调所述d轴电流和所述q轴电流包括使用低通滤波器和/或带通滤波器来去除高频分量。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括补偿在解调所述d轴电流和所述q轴电流期间由所述低通滤波器和/或带通滤波器产生的相位角度滞后。
5.根据权利要求1所述的方法，其中解调所述d轴电流包括校正所解调的d轴电流的直流偏移即DC偏移。
6.根据权利要求2所述的方法，其中所述查找表支持所述转子角度估计与所述d轴电流和q轴电流之间的复杂映射。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述误差角度小于误差阈值；
当所述角度误差小于所述误差阈值时，仅解调所述q轴电流以提取所述角度误差的正弦分量；并且
当所述角度误差小于所述误差阈值时，通过使用跟踪观察器仅处理所述正弦分量来确定所述转子角度误差。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括通过测量由注入的信号导致的平均电流来确定所述转子的北-南取向。
9.一种马达控制器，其包括：
周期信号发生器；
注入电路，其经耦合以接收来自所述周期信号发生器的输出，以向马达的定子绕组提供包括所述周期信号的驱动电压；
电流监控器，其用于测量所述马达的所述定子绕组中的场电流；以及
位置估计器，其耦合到所述电流监控器，以基于所述场电流确定所述马达的转子的转子角度估计，其中所述位置估计器包括估计逻辑，所述估计逻辑处理在所述马达的定子绕组中的所述场电流中测量的所述周期信号的正弦分量和余弦分量两者。
10.根据权利要求9所述的马达控制器，其中所述位置估计器包括用于处理所述正弦分量和所述余弦分量的查找表。
11.根据权利要求10所述的马达控制器，其中所述查找表支持所述转子角度估计与所述正弦分量和所述余弦分量之间的复杂映射。
12.根据权利要求10所述的马达控制器，其中所述位置估计器包括：
解调器，其用于从所述场电流中提取所述正弦分量和所述余弦分量；
低通滤波器，其耦合到所述解...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·L·纳拉辛哈，D·P·麦基，
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
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