[發明專利]用于監測電機的旋轉位置的方法和設備

有效

• 申請號: 201410426440.3
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104426439B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: J.楊;Y.C.森;S.E.舒爾斯;L.鄧巴;T.默雷爾;D.L.科瓦列夫斯基;S.希蒂
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H02P6/17
• 分類號: H02P6/17
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李濤,李婷

技術領域

本公開涉及監測電機的旋轉位置。

背景技術

本部分的陳述只是提供與本公開相關的背景信息，并且可以不構成現有技術。

多相電機包括電動機/發電機裝置，其被采用在移動系統上，并且由電力驅動，所述電力經由逆變器系統從所存儲的DC電力轉換為AC電力。示例性電動機包括定子和轉子，且采用旋轉位置傳感器來提供用于速度和扭矩控制的位置反饋。一種已知的位置傳感器是解算器，其是可變磁阻感應電機，包括組裝到電動機的轉子和定子上的定子和轉子。

發明內容

一種采用脈沖型旋轉位置傳感器來監測電動機的方法，包括：監測來自所述脈沖型旋轉位置傳感器的信號輸出以及與用于所述電動機的控制信號相關聯的基準信號?；诠Q轉子位置、轉子的公稱旋轉速度以及所述基準信號與來自所述脈沖型旋轉位置傳感器的信號輸出的下降邊緣之間的時間，確定與所述基準信號一致的所述電動機的轉子的位置。基于所述轉子的位置控制電動機。

本公開還提供以下技術方案：

1. 一種采用脈沖型旋轉位置傳感器來監測電動機的方法，包括：

監測來自所述脈沖型旋轉位置傳感器的信號輸出以及與用于所述電動機的控制信號相關聯的基準信號；

基于公稱轉子位置、轉子的公稱旋轉速度以及所述基準信號與來自所述脈沖型旋轉位置傳感器的信號輸出的下降邊緣之間的時間，確定與所述基準信號一致的所述電動機的轉子的位置；以及

基于所述轉子的位置控制所述電動機。

2. 如技術方案1所述的方法，其中，確定與所述PWM基準信號一致的轉子的位置包括依據以下關系確定所述轉子的位置：

其中，是所述轉子的位置，

是所述公稱轉子位置，

是所述轉子的公稱旋轉速度，并且

是所述基準信號與來自所述脈沖型旋轉位置傳感器的信號輸出的下降邊緣之間的時間。

3. 如技術方案1所述的方法，其中，依據以下關系確定所述轉子的公稱旋轉速度：

其中，ω_MT是所述公稱旋轉速度，

Tsp是采樣周期，

m1是所述采樣周期Tsp期間的傳感器脈沖的離散數量，所述傳感器脈沖包括來自所述脈沖型旋轉位置傳感器的信號輸出，

α是兩個相鄰傳感器脈沖之間的所述轉子的旋轉角度，

ΔT是經過時間，其是固定時間間隔與所述采樣周期Tsp之間的差值，并且

Ppr是所述脈沖型旋轉位置傳感器的編碼器的分辨率。

4. 如技術方案1所述的方法，其中，監測與用于所述電動機的控制信號相關聯的基準信號包括：監測表示用于控制去往所述電動機的電力流的信號的一個周期的完成的PWM基準信號。

5. 如技術方案1所述的方法，其中，監測來自所述脈沖型旋轉位置傳感器的信號輸出包括：監測來自邊緣傳感裝置的信號輸出，所述邊緣傳感裝置包括磁阻傳感器，所述磁阻傳感器包括安裝在所述電動機的定子上的固定傳感元件，所述磁阻傳感器監測安裝在所述電動機的轉子的軸上的編碼器。

6. 如技術方案1所述的方法，其中，監測來自所述脈沖型旋轉位置傳感器的信號輸出包括：監測來自邊緣傳感裝置的信號輸出，所述邊緣傳感裝置包括數字霍耳效應傳感器，所述數字霍耳效應傳感器包括安裝在所述電動機的定子上的固定傳感元件，所述數字霍耳效應傳感器監測安裝在所述電動機的轉子的軸上的編碼器。

7. 一種用于監測多相電機的方法，所述多相電機包括逆變器，所述逆變器生成脈沖寬度調制信號來控制電力流以生成扭矩，所述電機采用低分辨率脈沖型旋轉位置傳感器來進行位置反饋，所述方法包括：

監測來自所述低分辨率脈沖型旋轉位置傳感器的信號輸出以及與源自所述逆變器用于所述電機的控制信號相關聯的基準信號；

基于公稱轉子位置、轉子的公稱旋轉速度以及所述基準信號與來自所述低分辨率脈沖型旋轉位置傳感器的信號輸出之間的時間，確定與所述基準信號一致的所述電機的轉子的位置；以及

基于所述轉子的位置控制所述電機。

8. 如技術方案7所述的方法，其中，確定與所述PWM基準信號一致的轉子的位置包括依據以下關系確定所述轉子的位置：

其中，是所述轉子的位置，

是所述公稱轉子位置，

是所述轉子的公稱旋轉速度，并且

是從所述基準信號到來自所述低分辨率脈沖型旋轉位置傳感器的信號輸出的時間。