具有用于减小噪音和/或振动的BEMF补偿的电动机控制器制造技术

本文公开了一种具有用于减小噪音和/或振动的BEMF补偿的电动机控制器。公开了通过使用电动机的BEMF谐波分量的振幅、相位和阶数以及BEMF的1次谐波的振幅来对电动机中的非正弦BEMF信号进行补偿的方法和设备。可以由BEMF谐波分量的振幅、BEMF谐波分量的角度、BEMF谐波分量的阶数以及BEMF的1次谐波的振幅来生成电动机的d

【技术实现步骤摘要】
具有用于减小噪音和/或振动的BEMF补偿的电动机控制器

技术介绍

[0001]如本领域中已知的，电动机控制器集成电路可以用于控制和驱动无刷DC(BLDC)电动机。典型地，用于永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Machine，PMSM)的常规控制系统向电动机供应仅发生频率、相位和振幅改变的正弦电压。然而，非正弦反EMF(Back Electromotive Force,BEMF)致使PMSM相位电流的形状发生可能降低电动机性能的畸变。

技术实现思路

[0002]本公开的实施例提供了一种方法和设备，该方法和设备用于通过在d
‑
q坐标系中调节电压来对BEMF非正弦性进行补偿以便通过修改电压形状来提供对非正弦BEMF的影响的直接补偿。在实施例中，可以生成用于对较高谐波进行补偿的补偿分量。在一些实施例中，在补偿分量中存在对相位偏移的直接控制。在实施例中，仅使用电动机反EMF常数Ke来实现准确的谐波补偿。可以默认考虑电动机的电压与BEMF之间的角度，以便在动态和/或静态条件下实现对非正弦BEMF的准确补偿。在实施例中，独立于负载、旋转速度和电动机电感执行补偿。在一些实施例中，系统执行对相位偏移的直接补偿，该直接补偿允许对控制系统延迟、速度估计误差和/或其他不良效应进行补偿。
[0003]在一个方面，一种方法包括：通过以下操作对电动机中的非正弦BEMF信号进行补偿：接收电动机的BEMF谐波分量的振幅比值、相位偏移和阶数；接收电动机的BEMF常数；确定BEMF的实际振幅和BEMF谐波分量的实际振幅；由BEMF谐波分量的阶数、电动机的d
‑
q坐标系的角度以及BEMF谐波分量的相对于基础一次谐波的相位偏移确定BEMF谐波分量的角度；由BEMF谐波分量的振幅和BEMF谐波分量的角度生成电动机的d
‑
q坐标系的vd的第一校正分量；以及由BEMF谐波分量的振幅和BEMF谐波分量的角度生成电动机的d
‑
q坐标系的vq的第二校正分量。
[0004]一种方法还可以包括以下特征中的一个或多个特征：由BEMF谐波分量的角度的余弦生成第一校正分量；由BEMF谐波分量的角度的正弦生成第二校正分量；确定BEMF谐波分量的角度还包括用于BEMF谐波分量的相位偏移校正因子；相位偏移校正因子包括对系统中的延迟的补偿；相位偏移校正因子包括对速度估计误差的补偿；和/或相位偏移校正因子包括对不良效应的补偿。
[0005]在另一方面，一种系统包括：具有处理器和存储器的补偿系统，处理器和存储器被配置为：通过以下操作对电动机中的非正弦BEMF信号进行补偿：接收电动机的BEMF谐波分量的振幅比值、相位偏移和阶数；接收电动机的BEMF常数；确定BEMF的实际振幅和BEMF谐波分量的实际振幅；由BEMF谐波分量的阶数、电动机的d
‑
q坐标系的角度以及BEMF谐波分量的相对于基础一次谐波的相位偏移确定BEMF谐波分量的角度；由BEMF谐波分量的振幅和BEMF谐波分量的角度生成电动机的d
‑
q坐标系的vd的第一校正分量；以及由BEMF谐波分量的振幅和BEMF谐波分量的角度生成电动机的d
‑
q坐标系的vq的第二校正分量。
[0006]一种系统还可以包括以下特征中的一个或多个特征：处理器和存储器还被配置用于由BEMF谐波分量的角度的余弦生成第一校正分量；处理器和存储器还被配置用于由BEMF
谐波分量的角度的正弦生成第二校正分量；确定BEMF谐波分量的角度还包括用于BEMF谐波分量的相位偏移校正因子；相位偏移校正因子包括对系统中的延迟的补偿；相位偏移校正因子包括对速度估计误差的补偿；和/或相位偏移校正因子包括对不良效应的补偿。
[0007]在又一方面，一种系统包括：被配置为连接到电动机的接口；以及用于对电动机中的非正弦BEMF信号进行补偿的单元。一种系统还可以包括：用于对电动机中的非正弦BEMF信号进行补偿的单元，其被配置用于由BEMF谐波分量的振幅和BEMF谐波分量的角度生成电动机的d
‑
q坐标系的vd的第一校正分量，并且用于由BEMF谐波分量的振幅和BEMF谐波分量的角度生成电动机的d
‑
q坐标系的vq的第二校正分量；用于对电动机中的非正弦BEMF信号进行补偿的单元还被配置用于由BEMF谐波分量的角度的余弦生成第一校正分量并且由BEMF谐波分量的角度的正弦生成第二校正分量；确定BEMF谐波分量的角度还包括用于BEMF谐波分量的相位偏移校正因子；相位偏移校正因子包括对系统中的延迟的补偿；和/或相位偏移校正因子包括对速度估计误差的补偿。
附图说明
[0008]可以通过以下对附图的描述更充分地理解本专利技术的前述特征以及本专利技术本身，在附图中：
[0009]图1示出了根据本公开的示例性实施例的用于提供BEMF补偿的耦合到电动机的示例性电动机控制电路；
[0010]图2示出了用于典型的PMSM的非正弦BEMF的示例的一个相位；
[0011]图3示出了没有对BEMF非正弦性进行校正的20Hz电频率的示例性PMSM电流；
[0012]图4示出了根据本公开的示例性实施例的具有对BEMF非正弦性的校正的示例性PMSM电流；
[0013]图5示出了没有对BEMF非正弦性进行校正的300Hz电频率的示例性PMSM电流；
[0014]图6示出了根据本公开的示例性实施例的具有对BEMF非正弦性的校正的示例性PMSM电流；
[0015]图7示出了使用存在于BEMF中的谐波的频率和振幅的值的BEMF补偿模块700的示例；
[0016]图7A是示出了图7中的系统的示例性信号的波形图；
[0017]图8示出了根据本公开的示例性实施例的用于提供BEMF补偿的示例性系统；
[0018]图9示出了根据本公开的示例性实施例的用于提供BEMF补偿的步骤的示例性顺序；以及
[0019]图10是可以执行本文中描述的处理的至少一部分的示例性计算机的示意性图示。
具体实施方式
[0020]图1示出了根据本公开的示例性实施例的用于提供BEMF补偿的耦合到电动机104的示例性电动机控制电路102。在实施例中，磁感测元件105可以包括霍尔元件，磁感测元件105可以收集非正弦BEMF补偿的信息以增强整个系统的运行效率和声学性能。
[0021]本公开的示例性实施例提供了用于对具有已知形状的BEMF的影响进行补偿的方法和设备。应当理解，任何适当的技术、部件、传感器、无传感器等可以用于检测BEMF形状。
虽然结合具有用于BEMF检测的霍尔元件的系统描述了示例性实施例，但是应当理解，这不应当被解释为以任何方式限制本专利技术的所要求保护的范围。
[0022]应当注意，在没有指定不存在的传感器的类型的情况下，术语“无传感器控制”表示不存在速度传感器。示例性补偿器实施例可以用于具有和不具有速度传感器的系统，或者换言之：速度控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，包括：通过以下操作对电动机中的非正弦BEMF信号进行补偿：接收所述电动机的BEMF谐波分量的振幅比值、相位偏移和阶数；接收所述电动机的BEMF常数；确定BEMF的实际振幅以及所述BEMF谐波分量的实际振幅；由所述BEMF谐波分量的阶数、所述电动机的d
‑
q坐标系的角度以及所述BEMF谐波分量的相对于基础一次谐波的相位偏移确定所述BEMF谐波分量的角度；由所述BEMF谐波分量的所述振幅以及所述BEMF谐波分量的所述角度生成所述电动机的所述d
‑
q坐标系的vd的第一校正分量；以及由所述BEMF谐波分量的所述振幅以及所述BEMF谐波分量的所述角度生成所述电动机的所述d
‑
q坐标系的vq的第二校正分量。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：由所述BEMF谐波分量的所述角度的余弦生成所述第一校正分量。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：由所述BEMF谐波分量的所述角度的正弦生成所述第二校正分量。4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述BEMF谐波分量的角度还包括：用于所述BEMF谐波分量的相位偏移校正因子。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述相位偏移校正因子包括对系统中的延迟的补偿。6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述相位偏移校正因子包括对速度估计误差的补偿。7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述相位偏移校正因子包括对不良效应的补偿。8.一种系统，包括：具有处理器和存储器的补偿系统，所述处理器和所述存储器被配置为：通过以下操作对电动机中的非正弦BEMF信号进行补偿：接收所述电动机的BEMF谐波分量的振幅比值、相位偏移和阶数；接收所述电动机的BEMF常数；确定BEMF的实际振幅以及所述BEMF谐波分量的实际振幅；由所述BEMF谐波分量的阶数、所述电动机的d
‑
q坐标系的角度以及所述BEMF谐波分量的相对于基础一次谐波的相位偏移确定所述BEMF谐波分量的角度；由所述BEMF谐波分量的所述振幅以及所述BEMF谐波分量的所述角度生成所述电动机的所述d
‑
q坐标系的vd的第一校正分...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：阿莱戈微系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：