[發明專利]估測馬達轉子位置的方法及裝置

有效

• 申請號: 201310343814.0
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN104348394B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 林益成
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司72003
• 代理人: 趙根喜,李昕巍

技術領域

本發明有關于馬達技術，且特別有關于一種估測馬達轉子位置的方法及裝置。

背景技術

隨著科技的快速進展，馬達已廣泛地被應用在人們的生活當中，諸如硬盤、冷氣機、起重機等。

永磁同步馬達(permanent?magnet?synchronous?motor)可包括多個定子與一轉子。定子例如可用導線實現，并設置于轉子的周圍。而通過控制定子上的電流，可控制轉子的轉動。

一般而言，在控制(例如是啟動)永磁同步馬達時，必須先估測馬達轉子的轉子位置，以根據轉子位置提供電流至定子，以令轉子轉動。若估測的轉子位置與實際的轉子位置誤差過大，將可能造成轉子逆轉或控制失敗，而造成永磁同步馬達在控制上的不穩定。

是以，如何提出一種準確的馬達轉子位置的估測方法為當前急待解決的問題。

發明內容

本發明提供一種估測馬達轉子位置的方法及裝置。

根據本發明一實施例，該估測方法用以估測一馬達的一轉子的一轉子位置。該估測方法包括：在一第一估測角度下注入一第一高頻信號至該馬達；在注入該第一高頻信號至該馬達的情況下，產生該馬達的一第一感測信號；在一第二估測角度下注入一第二高頻信號至該馬達，其中該第二估測角度不等于該第一估測角度；在注入該第二高頻信號至該馬達的情況下，產生該馬達的一第二感測信號；根據該第一感測信號與該第二感測信號，判斷一操作夾角的所在象限，其中該操作夾角為該第一估測角度與轉子位置之間的一估測角度差異的兩倍；以及，根據該第一感測信號、該第二感測信號以及該操作夾角的該所在象限，得到該轉子位置。

本發明還提供一種估測馬達轉子位置的裝置。根據本發明一實施例，該估測馬達轉子位置的裝置電性連接一馬達。該估測馬達轉子位置的裝置電性連接該馬達。該估測馬達轉子位置的裝置包括一高頻信號注入模塊、一感測模塊以及一計算模塊。該高頻信號注入模塊用以在一第一估測角度下注入一第一高頻信號至該馬達，并在一第二估測角度下注入一第二高頻信號至該馬達。該第二估測角度不等于該第一估測角度。該感測模塊用以在注入該第一高頻信號至該馬達的情況下，產生該馬達的一第一感測信號，并在注入該第二高頻信號至該馬達的情況下，產生該馬達的一第二感測信號。該計算模塊用以根據該第一感測信號與該第二感測信號，判斷一操作夾角的一所在象限，并根據該第一感測信號、該第二感測信號以及該操作夾角的該所在象限，得到該轉子位置。該操作夾角為該第一估測角度與該轉子位置之間的一估測角度差異的兩倍。

通過應用上述一實施例，估測馬達轉子位置的裝置可根據第一感測信號與第二感測信號快速地判斷操作夾角的所在象限，并快速地計算操作夾角的數值，以得到轉子位置。如此一來，馬達在控制上的穩定度可有效被提升。

附圖說明

為讓本發明的上述和其他目的、特征、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式的說明如下：

圖1為根據本案一實施例所繪示的估測裝置的示意圖；

圖2為根據本案一實施例所繪示的估測裝置中的高頻信號注入模塊、感測模塊以及計算模塊的示意圖；以及

圖3為根據本案一實施例所繪示的估測方法的流程圖。

其中，附圖標記說明如下：

10：馬達

20：逆變器

100：估測裝置

110：高頻信號注入模塊

112：注入信號產生單元

114：反帕克轉換單元

116：脈沖信號產生單元

120：感測模塊

122：克拉克轉換單元

124：帕克轉換單元

130：計算模塊

132：濾波單元

134：第一計算單元

136：象限判斷單元

138：第二計算單元

140：判斷模塊

300：估測方法

S1-S7：步驟

A1、A2：加法器

M1、M2：混波器

θ：轉子位置

、：估測角度

i_U1、i_V1、i_W1、i_U2、i_V2、i_W2：定子電流

φ：操作夾角

Δθ₁：估測角度差異

f_Δθ1、f_Δθ2：計算數值