[發明專利]位置估計設備、電機驅動控制設備和位置估計方法

有效

• 申請號: 201510329241.5
• 申請日: 2015-06-15
• 公開（公告）號: CN105305915B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 清水文博;山本典弘;村中雅幸
• 申請（專利權）人: 株式會社理光
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 安之斐

一種估計電機的轉子的位置的位置估計設備，包括：電流檢測單元，其檢測作為第一檢測電流的線圈電流，所述線圈電流根據由控制信號和諧波信號相互重疊的信號來生成，所述控制信號控制旋轉地驅動所述電機的驅動電流。該設備還檢測作為第二檢測電流的諧波電流，所述諧波電流為諧波信號的響應；并具有位置估計單元，其基于所述第二檢測電流來估計所述電機的轉子的位置。

背景技術

1.本發明的領域

本發明總體上涉及檢測在電機中提供的轉子的位置的位置估計設備、電機驅動控制設備和位置估計方法。

2.現有技術的描述

在現有技術中，存在用于檢測在電機中的轉子的位置的已知技術，其中具有足夠高的頻率的諧波被重疊到用于驅動以使電機旋轉的驅動電壓或驅動電流的頻率上。

一般地，在該技術中，使用稱為“凸極性(saliency)”的特性，其中電機線圈的電感(inductance)根據轉子的位置而改變。在具有凸極性的電機中，響應于諧波的輸入而在電機線圈中生成的諧波的響應(下文稱作“響應信號”)的振幅根據轉子的位置而變化。因此，在該技術中，轉子的位置基于諧波的輸入、響應信號和電機模型公式來估計。

可以參照日本專利第3411878和3484058號。

可以參照R.Leidhold和P.Mutschler在IEEE IECON2008匯編，第1240-1245頁(2008年)中的“在無傳感器位置檢測中更高動態的改進方法(Improved method forhigher dynamics in sensorless position detection)”。

發明內容

為了達到這種目的，本申請公開了以下結構。

根據本發明的一方面，一種估計電機的轉子的位置的位置估計設備，包括：電流檢測單元，其檢測作為第一檢測電流的線圈電流，所述線圈電流根據由控制信號和諧波信號相互重疊的信號來生成，所述控制信號控制旋轉地驅動所述電機的驅動電流，所述電流檢測單元還檢測作為第二檢測電流的諧波電流，所述諧波電流為諧波信號的響應；以及，位置估計單元，基于所述第二檢測電流來估計所述電機的轉子的位置。

附圖說明

當結合附圖閱讀時，從以下詳細描述中，本發明的其它目的、特征和優點將變得更加明顯，在附圖中:

圖1示出了根據第一實施例的電機驅動控制設備；

圖2示出了坐標系統的定義；

圖3示出了換向(commutation)驅動部分；

圖4示出了在驅動電路中的上臂的示例；

圖5示出了根據第一實施例的換向驅動部分的操作；

圖6示出了電流檢測部分的示例；

圖7示出了HPF的示例；

圖8示出了根據第一實施例的檢測電流“a_Iu”和諧波檢測電流“a_Icu”；

圖9示出了位置估計部分；

圖10示出了觀察器的示例；

圖11示出了根據第一實施例的電機驅動控制設備的效果；

圖12示出了根據第二實施例的電機驅動控制設備；

圖13示出了根據第二實施例的換向驅動部分的操作；

圖14示出了根據第二實施例由諧波生成部分所生成的諧波；

圖15A和圖15B分別示出了根據第二實施例的檢測電流“a_Iu”和諧波檢測電流“a_Icu”；以及