[發(fā)明專利]對PSM電機的轉子位置傳感器進行監(jiān)控的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710126356.3
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN107134955B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設計）人: 哈桑·拉姆薩埃爾
• 申請（專利權）人: ZF腓德烈斯哈芬股份公司
• 主分類號: H02P6/16
• 分類號: H02P6/16;H02P21/04;H02P21/22;H02P27/08;H02P25/026;G01R31/34
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊靖;車文

本發(fā)明涉及對PSM電機的轉子位置傳感器進行監(jiān)控的方法和系統(tǒng)。PSM電機(100)具有至少三個或剛好三個相(U、V、W)，它們利用磁場定向控制來運行，其中，在兩個彼此不相關的途徑上獲知PSM電機(100)的電角度(Θ_el)以及進而獲知轉子位置。在第一途徑中，基于PSM電機(100)的測得的轉子機械位置(Θ_mech)和極對數(shù)(Z_P)進行PSM電機(100)的電角度(Θ_el1)的第一計算。在第二途徑中，基于相電流矢量的相位和在d、q坐標系中的受調節(jié)的目標電流進行PSM電機(100)的電角度(Θ_el2)的第二計算。為了監(jiān)控轉子位置傳感器(230)，執(zhí)行對分別在第一和第二途徑中獲知的PSM電機(100)的電角度(Θ_el1、Θ_el2)值的相互比較。

技術領域

本發(fā)明涉及一種對PSM電機的轉子位置傳感器進行監(jiān)控的方法以及一種對PSM電機的轉子位置傳感器進行監(jiān)控的系統(tǒng)。

背景技術

永磁同步電機，也被稱為PSM電機，在機動車上被用于不同目的，例如用于轉向力支持、牽引驅動或其他驅動。PSM電機是具有布置在動子上或動子內的永磁體的旋轉場電機。至少一個定子包括三相繞組或多相繞組并且由以120度的角度分布的相構成。相的線圈在圍繞轉動軸線的圓周上分布，與此相對地，轉子關于定子以能轉動的方式受支承。

PSM電機的狀態(tài)參數(shù)，例如電流、電壓、磁通等可以在三維坐標系(U、V、W)上示出，如圖1所示。圖1示出已知的旋轉場電機100，尤其是PSM電機，其包括定子(未示出)和轉子101，它們關于轉動軸線102以能相對彼此轉動的方式受支承。在定子上，至少三個線圈均勻地以120度分布在圍繞轉動軸線102的圓周上。設置有三個相U、V和W。其中每個相U、V、W通常與數(shù)量相同的線圈連接，它們以相同的間距分布在圓周上。極對數(shù)Z_P和與其相關聯(lián)的線圈數(shù)量視應用而定地是可選擇的。在轉子101上優(yōu)選布置有至少一個永磁體103，其中，在以相移的交變電流驅控相U、V、W時生成轉矩，轉矩使轉子101圍繞轉動軸線102相對于定子轉動。

相U、V、W的相移式驅控可以在不同坐標系內示出。在相對定子固定的U、V、W坐標系內，坐標軸相對彼此旋轉了120°。因為位U、V、W的電流之和為零，所以電流矢量或電流向量也在相對定子固定的二維的α/β坐標系內示出。此外，在圖1中，設置了相對轉子固定的d、q坐標系，其d分量以與永磁體103的磁通Ψ_PM相同指向地延伸。q分量垂直于d分量地延伸。d軸和α軸或U軸之間的角度相應于旋轉場電機100的轉子101和定子之間的電轉動角度Θ_d或Θ_el。電轉動角度Θ_d或Θ_el相應于機械轉動角度Θ_mech乘以極對數(shù)Z_P。利用將狀態(tài)參數(shù)變換到d、q坐標系中簡化了PSM電機的微分方程并且可以如直流電機那樣來調節(jié)PSM電機。這被稱為磁場定向調節(jié)或FOR。在磁場定向調節(jié)中，應當流過旋轉場電機的總目標電流關于相對轉子(磁通)固定的d、q坐標系來確定，從而較簡單地執(zhí)行一些控制或調節(jié)過程并簡化了一些計算。