[發(fā)明專利]永磁電機(jī)磁編碼器角度自動標(biāo)定方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210372414.1
• 申請日: 2022-04-11
• 公開（公告）號: CN114726283A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦小雷
• 申請（專利權(quán)）人: 上海安沛動力科技有限公司
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18;H02P21/14;H02P21/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了永磁電機(jī)磁編碼器角度自動標(biāo)定方法，其在永磁電機(jī)處于空載運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時，對磁編碼器中的零磁場角度位置進(jìn)行標(biāo)定，以此確定磁編碼器的角度檢測起始位置；并在永磁電機(jī)處于負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時，同時采集在一個完整運(yùn)轉(zhuǎn)周期內(nèi)感應(yīng)線圈的勵磁電流變化信息和霍爾傳感元件輸出的電壓變化信息，分別確定磁編碼器的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動角速度和磁編碼器的實(shí)測轉(zhuǎn)動角度，從而對實(shí)測轉(zhuǎn)動角度進(jìn)行偏差修正，這樣不僅可以對磁編碼器的角度檢測起始位置進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)定，以避免磁編碼器的角度檢測產(chǎn)生累積誤差，并且還可以有效降低磁編碼器的溫漂效應(yīng)帶來的檢測誤差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及永磁電機(jī)控制的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及永磁電機(jī)磁編碼器角度自動標(biāo)定方法。

背景技術(shù)

永磁電機(jī)的磁編碼器是用于檢測永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動角度。磁編碼器包括霍爾傳感器，當(dāng)轉(zhuǎn)子被施加勵磁電流時，轉(zhuǎn)子與定子之間會產(chǎn)生變化的磁場，該變化的磁場會對轉(zhuǎn)子施加力矩，從而帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。同時磁編碼器的霍爾傳感器會采集該變化的磁場對應(yīng)的磁場信號，并輸出相應(yīng)的電壓信號，隨后對該電壓信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理和解算處理，從而得到轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動角度值?；魻杺鞲衅鞯臏仄?yīng)較大，其檢測磁場信號的準(zhǔn)確性受到外界環(huán)境溫度變化的影響較大，為了保證磁編碼器檢測的轉(zhuǎn)動角度值的精確性，需要對檢測到的轉(zhuǎn)動角度值進(jìn)行修正標(biāo)定。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供永磁電機(jī)磁編碼器角度自動標(biāo)定方法，其在永磁電機(jī)處于空載運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時，對磁編碼器中的零磁場角度位置進(jìn)行標(biāo)定，以此確定磁編碼器的角度檢測起始位置；并在永磁電機(jī)處于負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時，同時采集在一個完整運(yùn)轉(zhuǎn)周期內(nèi)感應(yīng)線圈的勵磁電流變化信息和霍爾傳感元件輸出的電壓變化信息，分別確定磁編碼器的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動角速度和磁編碼器的實(shí)測轉(zhuǎn)動角度，從而對實(shí)測轉(zhuǎn)動角度進(jìn)行偏差修正，這樣不僅可以對磁編碼器的角度檢測起始位置進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)定，以避免磁編碼器的角度檢測產(chǎn)生累積誤差，并且還可以有效降低磁編碼器的溫漂效應(yīng)帶來的檢測誤差。

本發(fā)明提供永磁電機(jī)磁編碼器角度自動標(biāo)定方法，其包括如下步驟：

步驟S1，當(dāng)永磁電機(jī)處于空載運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時，采集感應(yīng)線圈的勵磁電流；根據(jù)所述勵磁電流，確定所述感應(yīng)線圈產(chǎn)生的第一磁場變化信息，從而對磁編碼器中的零磁場角度位置進(jìn)行標(biāo)定；

步驟S2，當(dāng)永磁電機(jī)處于負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時，采集在一個完整運(yùn)轉(zhuǎn)周期內(nèi)對所述感應(yīng)線圈輸入的勵磁電流變化信息，以及采集在一個完整運(yùn)轉(zhuǎn)周期內(nèi)磁編碼器的霍爾傳感元件輸出的電壓變化；

步驟S3，根據(jù)所述勵磁電流變化信息，確定所述感應(yīng)線圈在一個完整運(yùn)轉(zhuǎn)周期內(nèi)產(chǎn)生的第二磁場變化信息，繼而確定磁編碼器的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動角速度；

步驟S4，根據(jù)所述電壓變化信息，確定磁編碼器的實(shí)測轉(zhuǎn)動角度；再根據(jù)所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動角速度，對所述實(shí)測轉(zhuǎn)動角度進(jìn)行偏差修正，從而得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)動角度標(biāo)定輸出結(jié)果；

進(jìn)一步，在所述步驟S1中，在永磁電機(jī)處于空載運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時，采集感應(yīng)線圈的勵磁電流具體包括：

當(dāng)永磁電機(jī)處于空載運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時，對感應(yīng)線圈輸入勵磁電流，并且當(dāng)輸入的勵磁電流滿足預(yù)設(shè)交變電流變化條件時，采集輸入的勵磁電流對應(yīng)的電流強(qiáng)度幅值變化與電流位相變化數(shù)據(jù)；

進(jìn)一步，在所述步驟S1中，根據(jù)所述勵磁電流，確定所述感應(yīng)線圈產(chǎn)生的第一磁場變化信息，從而對磁編碼器中的零磁場角度位置進(jìn)行標(biāo)定具體包括：

根據(jù)所述電流強(qiáng)度幅值變化與電流位相變化數(shù)據(jù)，確定所述感應(yīng)線圈產(chǎn)生的第一磁場變化信息；從所述第一磁場變化信息中提取得到所述感應(yīng)線圈產(chǎn)生的零磁場點(diǎn)，再將所述零磁場點(diǎn)出現(xiàn)時磁編碼器的轉(zhuǎn)子對應(yīng)的轉(zhuǎn)動位置作為磁編碼器的零磁場角度位置；

進(jìn)一步，在所述步驟S2中，當(dāng)永磁電機(jī)處于負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時，采集所述霍爾傳感元件輸出的電壓變化信息之前，還包括：

對所述霍爾傳感元件進(jìn)行數(shù)據(jù)清零處理，以及對所述霍爾傳感元件進(jìn)行溫漂校正處理；