电机的控制制造技术

一种控制电机的方法，该方法包括将转子位置信号的边沿选择为基准边沿，以及在相对于该基准边沿的时间处在相对于该基准边沿的时间处使电机的相绕组换向。转子位置信号每机械周期具有至少四个边沿，每一个边沿与反电动势中的相应过零或相绕组的感应系数中的最小值相关。边沿中的至少一个相对于其相应过零或最小值的角位置不同于其他边沿的角位置。基准边沿则从所述边沿中被选择，使得基准边沿相对于其相应过零或最小值的角位置关于电机的每一次电力接通相同。此外，公开了实施该方法的控制器和控制系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电机的控制
本专利技术涉及电机的控制。
技术介绍
电机的性能取决于相激励与转子位置的准确正时。电机可包括传感器，传感器输出表示转子位置的信号。相激励则在相对于该信号的边沿的时间处发生。电机内的容差可意味着信号的占空比没有被最优地平衡。因此，电机的性能可关于每一次电力接通不一致。
技术实现思路
在第一方面中，本专利技术提供一种控制电机的方法，该方法包括：选择转子位置信号的边沿为基准边沿；和在相对于该基准边沿的时间处使电机的相绕组换向，其中，转子位置信号每机械周期具有N个边沿，N至少为四，该N个边沿中的每一个与反电动势中的过零或相绕组的感应系数（inductance）中的最小值相关，N个边沿中的至少一个具有相对于其相应过零或最小值的角位置，该角位置不同于其他N个边沿的角位置，以及基准边沿从所述N个边沿中被选择，使得基准边沿相对于其相应过零或最小值的角位置关于电机的每一次电力接通相同。通过选择一基准边沿，边沿的相对于其在反电动势中的过零或感应系数中的最小值的角位置针对该基准边沿相等，以及随后在在相对于该基准边沿的时间处激励相绕组，电机的行为关于每一次电力接通一致，而与转子位置信号中的任何占空比不平衡无关。电机的动力和/或效率因此关于每一次电力接通不变。此外，如果电机由AC电源供电，则从AC电源得到的电流波形内的谐波的大小不变。在每机械周期的N个边沿中，关于每一次电力接通，不同边沿可被选择为基准边沿。但是，基准边沿相对于反电动势中的过零或感应系数中的最小值的角位置相同。选择基准边沿包括测量边沿n和n+N/2之间的第一时段，测量边沿n+N/2和n+N之间的第二时段，和比较第一操作对象和第二操作对象，其中，第一操作对象包括第一时段，第二操作对象包括第二时段。在比较的结果逻辑上真时的情况下选择第一时段的边沿，以及在比较的结果逻辑上假时的情况下选择第二时段的边沿。第一时段因此大致跨过机械周期的一个半周期，而第二时段大致跨过机械周期的另一个半周期。通过比较操作对象，所述操作对象每一个包括这些时段中的一个，可通过单个比较操作选择基准边沿。实施该方法必要的步骤或指令因此相对较简单，且因此可以采用相对较廉价的微处理器等。第一操作对象可仅包括第一时段，而第二操作对象可仅包括第二时段。因此，基准边沿可相对较快和简单地确定。如果在测量第一和第二时段时电机的速度变化，则可能选择错误的边沿。选择基准边沿因此可包括测量边沿n+mN和n+mN+N/2之间的第三时段，以及测量边沿n+mN-N/2和n+mN之间的第四时段。第一操作对象则包括第一时段和第三时段的和，第二操作对象包括第二时段和第四时段的和。因此，两个操作对象的比较考虑了电机速度的变化。特别地，当电机的速度恒定或线性变化时，选择同一基准边沿。m的值可以等于一。因此，第二和第四时段是同一个。这于是减少了需要的测量的数量。特别地，第二和第四时段通过在边沿n+N/2和n+N之间进行单个测量而获得。选择基准边沿可包括暂停相绕组的激励。因而，电机的速度线性地下降持续时段被测量的时间。选择时段的边沿可包括选择时段的引导边沿和拖尾边沿中的一个。转子位置信号每机械周期可具有N个脉冲，每一个脉冲由转子位置信号的两个相继边沿限定。选择基准边沿则可包括比较至少两个脉冲的长度，和选择具有最长或最短长度的脉冲的边沿。通过比较信号的两个或多个脉冲的长度，可识别出单一脉冲。于是通过选择单一脉冲可选择相对每一次电力接通相同的基准边沿。选择基准边沿可包括比较跨过机械周期的所有脉冲的长度。替换地，选择基准边沿可包括仅比较具有上升引导边沿和下降引导边沿中的一个的那些脉冲的长度，以及随后选择具有最长或最短长度的脉冲的边沿。这于是减少比较操作的数量。如果两个或多个脉冲具有最长或最短的长度（即，如果不存在比其他脉冲更长或更短的单个脉冲），则选择基准边沿可进一步包括比较具有上升引导边沿和下降引导边沿中的另一个的其他脉冲的长度，和选择具有最长或最短长度的其他脉冲的边沿。因此，比较操作的数量继续小于当比较所有脉冲的长度时的比较操作的数量。如果，再次，两个或多个其他脉冲具有最长或最短的长度（即，如果不存在比其他脉冲更长或更短的单个脉冲），则选择基准边沿可包括选择信号的上升边沿和下降边沿中的一个。对于每机械周期具有四个脉冲的信号，如果具有上升引导边沿的脉冲具有相同长度且具有下降引导边沿的脉冲具有相同长度，则这意味着信号的占空比关于每一个机械半周期重复。因而，任何上升边沿或下降边沿可以被选择，只要相同类型的边沿关于每一次电力接通被选择。在第二方面中，本专利技术提供一种控制电机的方法，该方法包括：选择转子位置信号的边沿为基准边沿；和在相对于该基准边沿的时间处使电机的相绕组换向，其中，转子位置信号每机械周期具有N个边沿，N至少为四，以及选择基准边沿包括：测量边沿n和n+N/2之间的第一时段；测量边沿n+N/2和n+N之间的第二时段；比较第一操作对象和第二操作对象，其中，第一操作对象包括第一时段，第二操作对象包括第二时段；在比较的结果逻辑上真时的情况下选择第一时段的边沿；和在比较的结果逻辑上假时的情况下选择第二时段的边沿。在第三方面，本专利技术提供一种用于电机的控制系统，该控制系统执行如前述段落中任一个描述的方法。在第四方面，本专利技术提供了一种用于电机的控制器，该控制器具有输入端和一个或多个输出端，所述输入端用于接收转子位置信号，所述输出端用于输出用于使电机的相绕组换向的一个或多个控制信号，控制器选择转子位置信号的边沿作为基准边沿，并产生用于在相对于基准边沿的时间处使相绕组换向的控制信号，其中，转子位置信号每机械周期具有N个边沿，N至少为四，该N个边沿中的每一个与反电动势中的过零或相绕组的感应系数中的最小值相关，N个边沿中的至少一个具有相对于其相应过零或最小值的角位置，该角位置不同于其他N个边沿的角位置，以及基准边沿从所述N个边沿中被选择，使得基准边沿相对于其相应过零或最小值的角位置关于每一次电力接通相同。在第五方面，本专利技术提供了一种用于电机的控制器，该控制器具有输入端和一个或多个输出端，所述输入端用于接收转子位置信号，所述输出端用于输出用于使电机的相绕组换向的一个或多个控制信号，控制器选择转子位置信号的边沿作为基准边沿，并产生用于在相对于基准边沿的时间处使相绕组换向的控制信号，其中，转子位置信号每机械周期具有N个边沿，N至少为四，以及选择基准边沿包括：测量边沿n和n+N/2之间的第一时段；测量边沿n+N/2和n+N之间的第二时段；比较第一操作对象和第二操作对象，其中，第一操作对象包括第一时段，第二操作对象包括第二时段；在比较的结果逻辑上真时的情况下选择第一时段的边沿；和在比较的结果逻辑上假时的情况下选择第二时段的边沿。附图说明为了本专利技术可被更容易地理解,本专利技术的实施例现在将要参考附图通过实例而被描述，其中：图1是根据本专利技术的电动机系统的方框图；图2是电动机系统的示意图；图3是电动机系统的电动机的剖面图；图4详细示出逆变器响应于通过电动机系统的控制器发出的控制信号的被允许状态；图5示出当在加速模式下操作时电动机系统的各波形；图6示出当在稳态模式下操作时电动机系统的各波形；图7示出当没有应用占空比补偿时电动机系统的各波形；和图8示出当应用占空比补偿时电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.05 GB 1016739.3;2010.10.14 GB 1017376.31.一种控制电机的方法，该方法包括：选择转子位置信号的边沿为基准边沿；和在相对于该基准边沿的时间处使电机的相绕组换向，其中，转子位置信号每机械周期具有N个边沿，N至少为四，该N个边沿中的每一个与反电动势中的过零或相绕组的感应系数中的最小值相关，N个边沿中的至少一个具有相对于其相应过零或最小值的角位置，该角位置不同于其他N-1个边沿的角位置，以及基准边沿从所述N个边沿中被选择，使得基准边沿相对于其相应过零或最小值的角位置关于电机的每一次电力接通相同；其中，转子位置信号每机械周期具有N个脉冲，每一个脉冲由转子位置信号的两个相继边沿限定，以及选择基准边沿包括：比较N个脉冲中的至少两个的长度，其中，所述长度是脉冲的两个相继边沿之间的时段；和选择具有最长或最短长度的脉冲的边沿。2.根据权利要求1所述的方法，其中，选择基准边沿包括：比较具有上升引导边沿和下降引导边沿中的一个的N个脉冲中的每一个的长度；和选择具有最长或最短长度的脉冲的边沿。3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴汉平，陈宇，T塞里克，郑立波，周永基，
申请(专利权)人：戴森技术有限公司，
类型：
国别省市：