[發明專利]用于永磁電機的無傳感器丟失/找到的轉子檢測

有效

• 申請號: 200980162543.0
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN102667645A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 邁克爾·I·亨德森;約瑟夫·G·馬爾欽凱維奇;約翰·史蒂芬·托恩
• 申請（專利權）人: 艾默生電氣公司
• 主分類號: G05B13/00
• 分類號: G05B13/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;李春暉

技術領域

本公開涉及永磁電機中對轉子位置和/速度的無傳感器檢測，包括在轉子丟失或找到時出于控制電機目的的檢測。

背景技術

本節提供了與本公開相關的背景信息，這不一定是現有技術。

永磁電機典型地包括定子和在定子內或者定子周圍轉動的轉子。轉子的速度和角位置通常用來生成用于電機的控制信號。傳統上，轉子的速度和角位置是經由一個或多個轉子位置傳感器來確定。最近，開發了各種技術并將其用來無傳感器地確定轉子的速度和角位置（即，不直接地測量轉子速度和角位置）。例如，可以估計電機的通量并將其用來估計轉子速度和/或位置。然而，在啟動這些電機時不使用所估計的通量。相反，不依賴于所估計的通量來控制電機，直到經過了規定的時間段為止，或者直到電機達到了規定的速度、扭矩輸出等為止。在那時，假定通量的估計值足夠精確，并且電機控制開始使用所估計的通量來控制電機。

在某個時間段之后，并且有可能是由于外部因素，在現有技術的控制器中的通量估計值會變得不可靠。在該情況中，轉子位置和速度估計值變得不可靠，導致驅動器跳閘（tripping）或者有問題的震蕩。

發明內容

本節提供了對本公開的一般總結，并且不是對其完整范圍或者其全部特征的詳盡公開。

根據本公開的一個方面，公開了一種控制永磁電機的方法。該方法包括：估計電機的通量；確定所估計的通量是否已基本收斂到電機的實際通量；以及響應于確定所估計的通量已基本收斂到實際通量，使用所估計的通量來控制電機。

根據本公開的另一方面，公開了一種操作永磁電機的方法。該方法包括：估計電機的通量；使用所估計的通量來控制電機；確定所估計的通量是否已基本偏離電機的實際通量；以及響應于所估計的通量被確定為已基本偏離實際通量，中斷使用所估計的通量來控制電機。

根據本公開的又一方面，公開了一種控制永磁電機的方法。該方法包括：估計電機的通量；監控給由于電機的驅動器的功率；檢測在給驅動器的功率降至規定的水平以下后何時返回規定的水平；以及在給驅動器的功率返回規定的水平之后，確定所估計的通量是否已基本收斂到電機的實際通量。該方法還包括：如果所估計的通量被確定為已基本收斂到實際通量，則使用所估計的通量來生成用于電機的控制信號。

根據本公開的再一方面，公開了又一種控制永磁電機的方法。該方法包括：在啟動期間估計電機的通量；確定在規定的時間段內所估計的通量是否已基本收斂到電機的實際通量；響應于確定所估計的通量在規定的時間段期間已基本上收斂到實際通量，停止嘗試旋轉電機。

可應用性的其他領域將根據此處提供的描述而變得顯然。該總結中的描述和特定示例僅僅旨在圖示的目的，而并不旨在限制本公開的范圍。

附圖說明

此處所公開的圖僅用于圖示所選擇的實施例而非所有有可能的實施方式，并不旨在用于限制本公開的范圍。

圖1是根據本公開的一個方面的檢測找到的轉子的方法的框圖。

圖2是根據本公開的另一實施例的檢測丟失的轉子的方法的快圖。

圖3是根據本公開的再一實施例的檢測在啟動時鎖定的轉子情況的方法的框圖。

圖4是根據本發明的又一實施例的在電力中斷（power?disruption）之后抓?。╟atch）轉子的方法的框圖。

圖5是根據本公開的一些實施例的示例永磁電機組件的框圖。

圖6是根據本公開的一個實施例中所利用的龍伯格（Luenberger）觀測器的框圖。

圖7A至7D圖示了使用所測量的和所估計的電流中的誤差來的收斂檢測的圖。

圖8A至8D圖示了使用所估計的磁通量的收斂檢測的圖。

具體實施方式

現在將參照附圖來更全面地描述示例實施例。

提供了示例實施例以使得本公開會是透徹的，并且會將范圍傳達給本領域普通技術人員。陳述了大量具體細節，諸如具體部件、設備和方法的示例，以提供對本公開的實施例的透徹理解。對于本領域技術人員而言顯然的是，具體細節不是必須利用的、可以以許多不同形式來實施示例實施例、以及示例實施例不應該被理解為限于本公開的范圍。在一些示例實施例中，沒有詳細描述眾所周知的處理、眾所周知的設備結構以及眾所周知的技術。