[發明專利]電子換向電機及用于控制其的方法

有效

• 申請號: 201780096269.6
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN111279605B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: C.舒爾茨;E.比林吉;T.克斯滕;M.斯特帕諾;M.赫爾米斯
• 申請（專利權）人: 皮爾伯格泵技術有限責任公司
• 主分類號: H02P6/16
• 分類號: H02P6/16;H02P6/15
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳钘

本發明涉及一種電子換向電機及一種控制其的方法。該電子換向電機包括：定子，其具有至少一個定子線圈；磁化轉子，其可繞轉子軸線相對于定子旋轉并且包括產生激勵磁場的相反的至少兩個磁極；靜磁場傳感器，其用于檢測激勵磁場并生成分別具有信號沿Eas、全波信號周期P以及N信號電平和S信號電平的半波長LN和LS的矩形傳感器信號；電機激勵裝置，其驅動所述至少一個定子線圈，所述電機激勵裝置由觸發信號觸發，以產生旋轉的定子磁場；存儲單元，用于保存參數值；以及評估單元，其產生觸發信號，其中，所述評估單元通過對傳感器信號的信號沿Eas的不對稱偏移進行偏移補償來生成對稱觸發信號，所述偏移補償基于傳感器信號的接收到的傳感器信號沿的位置、全波信號周期P以及半波長LN和LS來計算。

技術領域

本發明涉及一種電子換向電機及一種控制其的方法。

背景技術

這種電機設置有具有至少一個定子線圈的定子，可繞旋轉軸線相對于定子旋轉并且包括產生激勵磁場的相反的至少兩個磁極的磁化轉子，檢測激勵磁場并產生矩形傳感器信號的靜磁場傳感器場。傳感器信號以信號沿Eas、信號周期P以及N信號電平和S信號電平的半波長LN和LS為特征，電機還設置有驅動至少一個定子線圈的電機激勵裝置，該電機激勵裝置由觸發信號觸發，以產生旋轉的定子磁場。電機還包括用于存儲參數值的存儲單元和產生觸發信號的評估單元。

電子換向電機或者設置有傳感器以檢測轉子的旋轉位置，或者基于由磁化的旋轉轉子在定子線圈中產生的反電動勢(CEMF)確定轉子的旋轉位置。為了產生旋轉的定子磁場，根據所檢測到的旋轉位置信號通過觸發信號來觸發電機的定子線圈。通常，以在檢測到的旋轉位置信號和用于激勵定子線圈的觸發信號之間相同的預定關系來編程一系列的所有電機。

EP?2916108A1公開了一種用于確定電子換向電機的轉子的旋轉位置的相位檢測器，該相位檢測器設置有多個電機位置傳感器。這允許高精度地確定旋轉位置。

DE?102015108617A1公開了一種具有控制單元的電子換向電機，該控制單元包括特征觸發圖，該特征觸發圖包含用于不同轉速和轉矩的觸發角參數。基于該特性觸發圖并且因此根據當前的轉速和轉矩產生用于驅動定子線圈的控制信號，從而提供了一種電機，該電機允許根據各種標準(例如，效率、噪音和電磁輻射)來優化操作期間的操作性能。

前述的電機具有的缺點是，旋轉位置信號的不對稱性，特別是由磁場傳感器檢測到的旋轉位置信號的不對稱性，以及例如由傳感器的各個測量誤差和/或磁化轉子的各個不對稱徑向磁化引起的旋轉位置信號的不對稱性，被直接轉換為用于激勵定子線圈的非對稱觸發信號。這導致轉矩脈動，這降低了電機的效率和魯棒性，并可能引起噪音和振動。

發明內容

本發明的目的是單獨減小傳感器控制的電機的轉矩脈動。

該目的通過具有權利要求1的特征的電子換向電機或者通過具有權利要求3的特征的用于控制電子換向電機的方法來實現。

根據本發明的電子換向電機設置有具有至少一個定子線圈的定子。優選地，定子包括多個定子線圈，以實現更均勻的定子磁場并因此獲得較小的轉矩脈動。

根據本發明的電子換向電機還設置有可繞旋轉軸線相對于定子旋轉的磁化轉子。轉子包括相反的至少兩個的磁極，其產生旋轉的轉子激勵磁場。

根據本發明的電子換向電機還設置有靜態磁場傳感器，該靜態磁場傳感器檢測激勵磁場并生成具有信號沿Eas、信號周期P以及N信號電平和S信號電平的半波長LN和LS的矩形傳感器信號。全波信號周期P是半波長度LN和LS之和。在本文中，術語“半波”是指具有限定的信號電平(N或S)的信號間隔，并且不意味著有關信號間隔的長度的任何信息。術語“半波”不意味著N信號電平間隔和S信號電平間隔具有相同的長度。磁場傳感器可以相對于電機轉子徑向或軸向定位。優選地，磁場傳感器被定位成與至少一個定子線圈盡可能遠，使得由定子產生的空氣磁場在磁場傳感器的位置處相反較弱。