[發(fā)明專利]電機控制中轉子位置觀測的裝置和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110272971.8
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102347726A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設計）人: 李練兵;趙昭;趙治國
• 申請（專利權）人: 河北工業(yè)大學
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 王小靜

1.一種電機控制中轉子位置的觀測與控制方法，其特征在于它包括下述的步驟：

1)采用霍爾位置傳感器檢測電機轉子初始位置，霍爾位置傳感器根據轉子所處位置不同會有高低電平兩種狀態(tài)，利用三個霍爾傳感器便可得到電機轉子對應的六個狀態(tài)；霍爾位置傳感器的輸出狀態(tài)經過一級光耦隔離，濾除噪聲，將正確的狀態(tài)傳入MCU，即能檢測出轉子的初始位置，為下一步電機啟動后計算電機轉子位置角提供初始角度；

2)電機啟動過程中實時監(jiān)測每個霍爾狀態(tài)的持續(xù)時間進而決定霍爾所占的實際電角度，有了這一角度值，進入矢量運行時便可對轉子進行精確定位；通過每一霍爾狀態(tài)持續(xù)時間以及此相霍爾狀態(tài)所占電角度既可判斷此時的轉子速度，進而可以計算兩個霍爾狀態(tài)之間的轉子位置θ；

3)電機矢量控制運行時，加入轉子角度判斷程序，當轉子角度達到當前霍爾相極限，及時將轉子角度鉗制在當前霍爾相最大值，防止轉子角度超前量過大，直到下一相轉子定位信號到達時再轉入正常程序運行；

當電機反轉時，要加入檢測反轉時機的控制算法，即實時判斷每一相霍爾狀態(tài)持續(xù)時間，直到有一相霍爾狀態(tài)持續(xù)時間達到要求值，此時再將程序轉入反轉運行。

4)當電機霍爾故障時，通過故障霍爾的霍爾狀態(tài)可提取仍然正確的轉子位置，進而通過改變程序運行方式可以保證電機繼續(xù)正常運行。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述的電機轉子對應的狀態(tài)是通過移相控制的方式確定轉子與霍爾傳感器的位置對應關系，即六個狀態(tài)全部確定后將電機靜止在某一通電狀態(tài)，根據所對應的霍爾讀數調節(jié)霍爾盤，使轉子位置位于霍爾讀數所代表的電角度的中間位置，這樣控制電機的正反轉就可確定下來。

3.一種權利要求1所述的方法使用的轉子位置觀測器裝置，其特征在于包括：霍爾位置傳感器與檢測電路，霍爾盤由三個霍爾元件組成，霍爾元件采用120°放置，構成的霍爾盤輸出的三個信號，分別輸入三個光耦，經光耦隔離后輸入MCU的I/O端口，進行數據處理。

4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于所述的轉子位置觀測器有兩種形式：嵌入到電機控制器中，成為帶有轉子位置觀測器的電機控制器，或是轉子位置觀測器。

5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于所述的獨立的轉子位置觀測器的MCU受電機控制器的MCU控制。

6.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于所述的帶有轉子位置觀測器的電機控制器中，轉子位置觀測器使用電機控制器的MCU。