[發(fā)明專利]確定轉子的初始位置的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480008696.0
• 申請日: 2014-02-11
• 公開（公告）號: CN104995833B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設計）人: 徐偉;王稷曜;羅伯特·肖
• 申請（專利權）人: 迪爾公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P27/02;H02P6/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 汪洋

至少一個示例性實施例公開了一種驅動系統(tǒng)(100)，包括：電動機(155)，所述電動機包括轉子，所述電動機(155)被配置為接收測得電流；控制器(102)，所述控制器被配置為在靜止參考系下生成用于電動機(155)的電壓，測得電流基于該電壓；濾波器(168)，所述濾波器被配置為基于測得電流獲取轉子的位置信息；以及非線性觀測器(170)，所述非線性觀測器被配置為基于該位置信息在靜止參考系中估算電動機(155)的轉子位置。控制器(102)被配置為至少部分地基于估算的轉子位置控制電動機(155)。

優(yōu)先權

根據(jù)35U.S.C.§119，本非臨時申請要求2013年2月13日提交的申請?zhí)枮閁S 61/764,567的臨時申請的優(yōu)先權；所述臨時申請的全部內容被引用合并于本文中。

技術領域

示例性的實施例涉及電力驅動裝置系統(tǒng)和/或用于控制諸如內永磁(IPM)電機或機器的電力驅動裝置的方法。

背景技術

IPM同步電動機(IPMSMs)用在混合和電動車輛系統(tǒng)中。IPMSM的轉子定位被用于IPMSM的高性能的牽引或電壓控制。

機電類型的位置傳感器，例如分解器、光學編碼器和霍爾效應傳感器，被用于在IPMSM驅動系統(tǒng)中獲取轉子位置和/或速度。這些機電傳感器的使用增加了IPMSM驅動系統(tǒng)的成本、尺寸、重量和硬件接線的復雜性。而且，將機電傳感器安裝到電動機的轉子上影響IPMSM的穩(wěn)固性(robustness，或稱魯棒性)。在惡劣環(huán)境下，例如在過高的環(huán)境溫度、超高速操作和其它不利的或重載荷條件下，傳感器經常失效。

作為傳感器的替代選擇，使用包括觀測器的無傳感器驅動裝置。一類公認的觀測器技術為滑動模態(tài)觀測器(SMO)。SMO由專用計算機實現(xiàn)，主要以專門地編程的微控制器或數(shù)字信號處理器來實現(xiàn)，以實現(xiàn)SMO。通常地，SMO為具有輸入的觀測器，該輸入為預計輸出和測得輸出之間的誤差的不連續(xù)函數(shù)。在SMO中，流形(manifold)被設計為使得當限制為該流形時，系統(tǒng)狀態(tài)軌跡展示出某種特性。該流形也可稱作滑動面。

發(fā)明內容

本發(fā)明人已經發(fā)現(xiàn)，由于當電動機保持停止時沒有反電磁力(EMF)存在，因此擴展的反電磁力跟蹤是不合適的。而且，傳統(tǒng)的電壓注入技術假設恒定的直流(DC)總線電壓能夠得到保證。

至少一個示例性實施例公開了一種驅動系統(tǒng)，該驅動系統(tǒng)包括：電動機，所述電動機包括轉子，所述電動機被配置為接收測得電流；控制器，所述控制器被配置為在靜止參考系下生成用于電動機的電壓，所述電壓具有頻率，并且測得電流基于該電壓；濾波器，所述濾波器被配置為基于測得電流獲取轉子的位置信息；以及非線性觀測器，所述非線性觀測器被配置為基于該位置信息在靜止參考系中估算電動機的轉子位置。控制器被配置為至少部分基于估算的轉子位置控制電動機。

附圖說明

從下面的結合附圖的詳細說明中將更清楚地理解示例性的實施例。圖1A-4代表本文描述的非限定性的示例性實施例。

圖1A示出了根據(jù)示例性實施例的用于控制IPM機器的驅動系統(tǒng)；

圖1B示出了根據(jù)示例性實施例的圖1A的驅動系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；

圖1C示出了根據(jù)示例性實施例的由電壓注入器生成的注入電壓；

圖2A示出了圖1A中示出的匹配濾波器和同步參考系濾波器的示例性的實施例；

圖2B示出了根據(jù)示例性實施例的同步參考系濾波器的示例性的實施例；

圖3示出了根據(jù)示例性實施例的估算電動機中的轉子位置的方法；

圖4示出了根據(jù)示例性實施例的確定永磁同步電機(PMSM)的磁體極性的方法。

具體實施方式