專利名稱：無(wú)傳感器的轉(zhuǎn)子位置估計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種用于確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的方法。本發(fā)明還涉及ー種用于控制電動(dòng)機(jī)的電控制器單元。
背景技術(shù)：
為了控制無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)(BLDCM)，必需了解轉(zhuǎn)子的位置。在原理上，轉(zhuǎn)子的位置可以通過(guò)使用傳感器來(lái)找出。然而，在某些應(yīng)用中，這是不實(shí)際的。例如，在壓縮機(jī)應(yīng)用中，由于非常惡劣的環(huán)境以及另外由于價(jià)格，使用傳感器是不可行的。用于確定轉(zhuǎn)子位置的另ー種方法是采用所謂無(wú)傳感器(sensor less)途徑。在壓縮機(jī)エ業(yè)中，應(yīng)用最廣泛的無(wú)傳感器的位置檢測(cè)方案是所謂的“直接后電磁力方法”(或簡(jiǎn)、稱為“直接BEMF”方法)，其中所感生的機(jī)器電壓的過(guò)零點(diǎn)被通過(guò)讀取電動(dòng)機(jī)反饋電信號(hào)來(lái)檢測(cè)。在原理上，使用BEMF的過(guò)零點(diǎn)的這種無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制方案(BLDCM控制方案)可以用于獲得信息以更好地控制電動(dòng)機(jī)的速度和扭矩。然而，以這種方式使用BEMF的過(guò)零點(diǎn)來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的速度和扭矩，不能告訴微處理器由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的外部裝置的峰值扭矩所在的位置(在電動(dòng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的情況下，微處理器因而不能告訴來(lái)自壓縮機(jī)的峰值扭矩所在的位置)。關(guān)于來(lái)自機(jī)械負(fù)載(例如壓縮機(jī))的峰值扭矩所在位置的信息例如可以用于最小化振動(dòng)和用于在電動(dòng)機(jī)停止后停放轉(zhuǎn)子以便之后更平滑地啟動(dòng)和加速。當(dāng)使用具有多于兩極(例如電動(dòng)機(jī)5、7)的電動(dòng)機(jī)1、5、7時(shí)，在電動(dòng)機(jī)1、5、7在沒(méi)有定位傳感器的情況下被驅(qū)動(dòng)時(shí)，存在轉(zhuǎn)子2可以處于與電場(chǎng)/磁場(chǎng)3相關(guān)聯(lián)的多于ー個(gè)的位置。因此，不能使用電場(chǎng)3來(lái)檢測(cè)/估計(jì)轉(zhuǎn)子2 (或連接至電動(dòng)機(jī)1、5、7的機(jī)械負(fù)載；在壓縮機(jī)由電動(dòng)機(jī)I、5、7驅(qū)動(dòng)的情況下是壓縮機(jī))的絕對(duì)位置。當(dāng)電動(dòng)機(jī)1、5、7連接至機(jī)械負(fù)載(例如連接至壓縮機(jī))時(shí)，轉(zhuǎn)子2的位置可以用于提高機(jī)械負(fù)載(例如壓縮機(jī))的性能。電場(chǎng)3的位置總是已知的，因?yàn)槠溆晌⒖刂破鱽?lái)控制。對(duì)于兩極電動(dòng)機(jī)I (見圖I)，轉(zhuǎn)子2在與場(chǎng)3對(duì)準(zhǔn)時(shí)僅可以處于ー個(gè)位置處。換句話說(shuō)，當(dāng)場(chǎng)3已經(jīng)移動(dòng)360電角度時(shí)，轉(zhuǎn)子2也已經(jīng)移動(dòng)了 360機(jī)械角度。圖I示出轉(zhuǎn)子2，其位置以第一點(diǎn)4標(biāo)出。對(duì)于四極電動(dòng)機(jī)5，對(duì)于旋轉(zhuǎn)360機(jī)械角度的轉(zhuǎn)子2，場(chǎng)3現(xiàn)在不得不旋轉(zhuǎn)2*360電角度=720電角度?，F(xiàn)在對(duì)于轉(zhuǎn)子2存在兩個(gè)可能的位置4、6。圖2示出轉(zhuǎn)子2對(duì)于給定的電場(chǎng)3也可以位于第二點(diǎn)6處。對(duì)于六極電動(dòng)機(jī)7，對(duì)于旋轉(zhuǎn)360機(jī)械角度的轉(zhuǎn)子2，場(chǎng)3不得不旋轉(zhuǎn)3*360電角度=1080電角度?，F(xiàn)在對(duì)于給定的電場(chǎng)3、對(duì)于轉(zhuǎn)子2存在三個(gè)可能的位置4、6、8。圖3示出現(xiàn)在轉(zhuǎn)子2可以位于第一點(diǎn)4、第二點(diǎn)6和第三點(diǎn)8處。由于在電場(chǎng)和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的機(jī)械位置之間的關(guān)系的這種不確定性，常常不能獲得對(duì)電動(dòng)機(jī)的充分的控制，這對(duì)于振動(dòng)和被傾斜的啟動(dòng)行為可能是尤其成問(wèn)題的。然而，這種問(wèn)題不僅僅由于在電場(chǎng)和機(jī)械精度之間的這種不確定性而出現(xiàn)，而且由于轉(zhuǎn)子可能“失效”的事實(shí)而出現(xiàn)，即在電場(chǎng)繼續(xù)作圓周運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)的同時(shí)轉(zhuǎn)子可能(將)停轉(zhuǎn)(例如由于特別高的機(jī)械外部負(fù)載)。當(dāng)然，轉(zhuǎn)子的這種“失效”也是有害的。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明目的在于提供一種用于確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置的方法，其相對(duì)于目前已知的方法被改進(jìn)。本發(fā)明的另一目的是提供ー種用于控制電動(dòng)機(jī)的電控制器單元，其相對(duì)于目前已知的電控制器単元被改進(jìn)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)這些目的。提出執(zhí)行ー種用于確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的方法，其中所述方法包括以下步驟
測(cè)量所述電動(dòng)機(jī)的至少ー個(gè)電動(dòng)機(jī)相的循環(huán)出現(xiàn)的電信號(hào)的時(shí)間跨度；和將所述循環(huán)出現(xiàn)的電信號(hào)與施加于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的機(jī)械負(fù)載相關(guān)聯(lián)，由此確定轉(zhuǎn)子關(guān)于或相對(duì)于電動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)載的位置。以下構(gòu)思利用電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子在回轉(zhuǎn)時(shí)不被暴露給均勻的機(jī)械負(fù)載的事實(shí)。該效應(yīng)可能在沒(méi)有外部機(jī)械負(fù)載連接至電動(dòng)機(jī)時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)，因?yàn)檗D(zhuǎn)子在電動(dòng)機(jī)的定子內(nèi)的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)小的波動(dòng)。然而，尤其是如果外部負(fù)載施加于電動(dòng)機(jī)，則必須注意在至少很大百分比的機(jī)械應(yīng)用中，在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上的機(jī)械カ不是恒定的。更有甚者，在很大百分比的技術(shù)應(yīng)用中，電動(dòng)機(jī)連接至循環(huán)往復(fù)的機(jī)械負(fù)載。其示例為壓縮機(jī)。在壓縮機(jī)的情形中，轉(zhuǎn)子的機(jī)械位置將在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中受到活塞的反作用カ影響(其中活塞的反作用カ將在這種旋轉(zhuǎn)過(guò)程中變化，于是將不同的負(fù)載置于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上)。該變化的后向力通常將顯著地受到由壓縮機(jī)泵送的氣體壓力的影響，所述氣體被容裝在循環(huán)變化的體積的泵送腔中，該設(shè)計(jì)對(duì)于壓縮機(jī)是屢次采用的。術(shù)語(yǔ)“循環(huán)往復(fù)機(jī)械力”不一定意味著兩個(gè)循環(huán)彼此必須非常相似。相反，可能出現(xiàn)隨時(shí)間的變化，尤其是在電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)階段期間。其示例也為壓縮機(jī)。在此，當(dāng)壓縮機(jī)最初被啟動(dòng)時(shí)，壓強(qiáng)情況(以及由此反作用力的發(fā)展)在第一和/或第一對(duì)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中與之后的旋轉(zhuǎn)相比常常是不同的。然而，在轉(zhuǎn)子上的變化的機(jī)械負(fù)載(不依賴于其實(shí)際來(lái)自何處)通常將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)行為的或多或少的明顯的變化，并因此導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的某些電信號(hào)的不同的時(shí)間跨度。因此，通過(guò)測(cè)量電動(dòng)機(jī)的至少ー個(gè)電動(dòng)機(jī)相的循環(huán)出現(xiàn)的電信號(hào)的(至少)某些特征的(至少)時(shí)間跨度，可以得出與施加于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的機(jī)械負(fù)載的關(guān)聯(lián)，以使得轉(zhuǎn)子關(guān)于或相對(duì)于電動(dòng)機(jī)上的機(jī)械負(fù)載的位置可以被確定。電信號(hào)可以從種類繁多的電信號(hào)獲得。尤其是，可以使用電壓、電流、后電磁力電壓、某些電壓電勢(shì)的交叉點(diǎn)等。本發(fā)明提出的方法的特定優(yōu)點(diǎn)是在電場(chǎng)的位置和轉(zhuǎn)子的機(jī)械位置之間的不確定性可以被克服。如果使用具有多于兩個(gè)極的電動(dòng)機(jī)(例如具有四極、六扱、八極、十極等)，這將具有特別的優(yōu)點(diǎn)。如果所述方法包括步驟將機(jī)械負(fù)載與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置相關(guān)聯(lián)，那么可以實(shí)現(xiàn)所述方法的ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。在這種情況下，不僅可以得出與轉(zhuǎn)子關(guān)于電動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)載的位置有關(guān)的結(jié)論，而且另外可以得出關(guān)于轉(zhuǎn)子的“絕對(duì)”位置的結(jié)論。這可能是有益的。另外，提出執(zhí)行所述方法，使得所述至少一個(gè)循環(huán)出現(xiàn)的電信號(hào)是電壓和/或電流。第一實(shí)驗(yàn)已經(jīng)示出這些信號(hào)相對(duì)容易獲得和得出過(guò)多的信息。另外，提出電動(dòng)機(jī)的至少ー個(gè)電動(dòng)機(jī)相的循環(huán)出現(xiàn)的電信號(hào)的時(shí)間跨度是至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)相的去磁時(shí)間。第一實(shí)驗(yàn)已經(jīng)示出所述去磁時(shí)間在關(guān)于機(jī)械負(fù)載和/或絕對(duì)位置兩者獲得關(guān)于轉(zhuǎn)子的位置的任何結(jié)論時(shí)是尤其有價(jià)值的。如果所述時(shí)間跨度，尤其是所述去磁時(shí)間與流過(guò)電動(dòng)機(jī)的定子的至少ー個(gè)繞組的電流相關(guān)聯(lián)，那么可以獲得改進(jìn)方案。在這種情況下，通?？梢蕴岣呶恢镁?。另外，電動(dòng)機(jī)的至少ー個(gè)電動(dòng)機(jī)相的循環(huán)出現(xiàn)的電信號(hào)的時(shí)間跨度可以是在所出現(xiàn)的兩個(gè)連續(xù)的過(guò)零點(diǎn)之間的時(shí)間。再者，第一實(shí)驗(yàn)已經(jīng)示出該信號(hào)通常也比較容易獲得和得出過(guò)多的信息。通過(guò)“過(guò)零點(diǎn)”，所表達(dá)的意思不僅是與“所述”零電勢(shì)(地電勢(shì))的交點(diǎn)，而且可以是與某個(gè)電勢(shì)的交點(diǎn)(尤其是但不是必需地，如果電動(dòng)機(jī)不接地(電隔離)的情況)。例如，如果電動(dòng)機(jī)由DC電壓供給裝置驅(qū)動(dòng)，則“零電勢(shì)”可以基本上是DC電壓供給裝置的兩個(gè)觸點(diǎn)之間的中位電勢(shì)。如果在時(shí)間跨度和施加于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的機(jī)械負(fù)載之間進(jìn)行相關(guān)聯(lián)，那么可以獲得另ー個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例。再者，第一實(shí)驗(yàn)已經(jīng)示出，這種方式可以進(jìn)行尤其精確的測(cè)量。因此，可以從該位置得出的結(jié)果因此可以是精確的。
如果在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上的機(jī)械負(fù)載是外部機(jī)械負(fù)載和/或循環(huán)出現(xiàn)的機(jī)械負(fù)載，則是進(jìn)一步優(yōu)選的。在這種情況下，在轉(zhuǎn)子上的機(jī)械負(fù)載的變化通常是非常強(qiáng)的，以使得可以獲得更好的定位測(cè)量。例如，對(duì)于循環(huán)出現(xiàn)的機(jī)械負(fù)載，可以命名為壓縮機(jī)。循環(huán)出現(xiàn)的機(jī)械負(fù)載不一定意味著兩個(gè)連續(xù)的周期必須是基本相同的。尤其是，可能出現(xiàn)隨時(shí)間的ー些變化。尤其是，在電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間段過(guò)程中的周期和在啟動(dòng)已經(jīng)完成之后的周期可以是不同的，甚至是顯著地不同的，尤其是相對(duì)于質(zhì)和/或量。所述方法尤其可以用于確定轉(zhuǎn)子的位置和用于在轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)之后停放轉(zhuǎn)子。這樣，連續(xù)的啟動(dòng)通?？梢员桓倪M(jìn)和/或被執(zhí)行得更快。兩者都可能是有利的。尤其是，所述方法可以用于改進(jìn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)行為。這樣，噪聲可以被降低和/或電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)所需的時(shí)間間隔可以被降低。如果所述方法用于減少振動(dòng)，則是進(jìn)ー步優(yōu)選的。這樣，可能給人們?cè)斐衫_和/或可能縮短電動(dòng)機(jī)的壽命的噪聲可以被減少。另外，當(dāng)執(zhí)行所述方法時(shí)，多個(gè)循環(huán)出現(xiàn)的電信號(hào)可以對(duì)時(shí)間進(jìn)行平均。這樣，可以將短時(shí)間的波動(dòng)進(jìn)行平均，于是將能夠改善所述方法的精度。另外，提出了ー種用于控制電動(dòng)機(jī)的電控制器単元，其中所述電控制器単元被設(shè)計(jì)和布置成使得其執(zhí)行根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法。這樣，所述電控制器単元可以示出至少類推地與之前所述相同的特征和優(yōu)點(diǎn)。另外，可以至少類推地修改上述的電控制器單兀。尤其是，提出了一種電動(dòng)機(jī)布置，其包括根據(jù)前面的描述的至少ー種電控制器單元。再者，這種電動(dòng)機(jī)布置可以示出至少類推地與前述提出的電控制器單元和/或與前述的方法相同的特征和優(yōu)點(diǎn)。另外，電動(dòng)機(jī)布置可以包括至少ー個(gè)流體泵送單元，尤其是至少ー個(gè)壓縮機(jī)単元。電動(dòng)機(jī)布置(或其中所使用的電動(dòng)機(jī))的這種使用將通常示出特別有利的結(jié)果。
在閱讀本發(fā)明的可能的實(shí)施例的參考附圖所描述的以下描述時(shí)，本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)將更加顯見，附圖顯示
圖I是示出兩極電動(dòng)機(jī)的一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)行為的示意圖；圖2是示出四極電動(dòng)機(jī)的一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)行為的示意圖；圖3是示出六極電動(dòng)機(jī)的一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)行為的示意圖；圖4示出在由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子位置上的壓縮機(jī)的扭矩的典型行為；圖5示出用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的六極電動(dòng)機(jī)的三個(gè)不同的相的相電壓隨時(shí)間的時(shí)序行為的示例；圖6示出第一實(shí)驗(yàn)的測(cè)試結(jié)果，其示出用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的六極電動(dòng)機(jī)的三個(gè)不同的相的隨時(shí)間的不同的電動(dòng)機(jī)相電流；圖7示出對(duì)于用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的機(jī)械旋轉(zhuǎn)的去磁時(shí)間的第一實(shí) 驗(yàn)；和圖8示出對(duì)于用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的機(jī)械旋轉(zhuǎn)的變換時(shí)刻的第一實(shí)驗(yàn)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所提出的方法和/或本發(fā)明所提出的電控電路利用壓縮機(jī)在整個(gè)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中不具有均勻的負(fù)載的事實(shí)，并因此在由活塞執(zhí)行的周期或循環(huán)過(guò)程中將不同的負(fù)載作為轉(zhuǎn)子2的機(jī)械位置的函數(shù)置于電動(dòng)機(jī)1、5、7上。通過(guò)測(cè)量去磁時(shí)間(見圖7)，可以估計(jì)轉(zhuǎn)子2的位置，所述去磁時(shí)間與電流相關(guān)，該電流又與負(fù)載相關(guān)。圖4示出測(cè)試結(jié)果，所述結(jié)果示出最大負(fù)載9剛好在TDC (上死點(diǎn)，活塞處于在其最上位置)之前，且可以估計(jì)該位置。曲線10示出扭矩(沿著縱坐標(biāo))隨旋轉(zhuǎn)位置(沿著橫坐標(biāo))的變化。因?yàn)閷?duì)于一次旋轉(zhuǎn)存在18個(gè)變換，所以用于不同的去磁事件11的去磁時(shí)間(見圖5)將在每次變換結(jié)束且所述相無(wú)電流(過(guò)零事件13)時(shí)被測(cè)量，以便測(cè)量后電磁力(BEMF)。如從圖5所見，不同的去磁事件11的去磁時(shí)間對(duì)于不同的電動(dòng)機(jī)相不同和/或隨著時(shí)間(即對(duì)于不同的轉(zhuǎn)子位置)而不同。對(duì)于每個(gè)相的電壓，存在往復(fù)出現(xiàn)的最大去磁時(shí)間12。圖6和圖7也示出測(cè)試結(jié)果，所述結(jié)果示出來(lái)自壓縮機(jī)的扭矩，并示出其對(duì)于速度、電流、去磁時(shí)間和變換時(shí)刻有何影響。在圖6所示的曲線中，示出用于六極電動(dòng)機(jī)7的三個(gè)不同的電動(dòng)機(jī)相的電流14a、14b、14c。然而，在如圖7所示的曲線中，示出對(duì)于六極電動(dòng)機(jī)7的三個(gè)不同的電動(dòng)機(jī)相中的ー個(gè)的去磁時(shí)間。最后，在圖8中示出的曲線中，示出對(duì)于六極電動(dòng)機(jī)7的三個(gè)不同的電動(dòng)機(jī)相的變換時(shí)刻16a、16b、16c。為了獲得更好的精度，提出去磁時(shí)間15對(duì)于每個(gè)變換來(lái)儲(chǔ)存并對(duì)于多個(gè)旋轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)行估計(jì)。當(dāng)然，所述“對(duì)時(shí)間進(jìn)行平均”也可以用于其它信號(hào)。如果使用恒流調(diào)節(jié)器，去磁時(shí)間15對(duì)于所有變換是相同的，因此，不能區(qū)分不同的變換。替代地，最大負(fù)載可以通過(guò)分析對(duì)于機(jī)械旋轉(zhuǎn)的變換時(shí)刻來(lái)找出，因?yàn)樗鏊俣仍谪?fù)載增加時(shí)將下降。尤其是，本發(fā)明可以考慮如下用于確定電動(dòng)機(jī)1、5、7的轉(zhuǎn)子2的位置的方法,尤其是用于確定用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)1、5、7的轉(zhuǎn)子2的位置的方法，所述轉(zhuǎn)子2驅(qū)動(dòng)所述壓縮機(jī)的活塞，所述方法包括以下步驟測(cè)量轉(zhuǎn)子2的去磁時(shí)間15，所述去磁時(shí)間15是在處于相反的供給軌路處的相電壓與之前的變換電壓之間的時(shí)間；將去磁時(shí)間15與流過(guò)電動(dòng)機(jī)1、5、7的定子的繞組的電流相關(guān)聯(lián)；將所述電流與施加于轉(zhuǎn)子2的 負(fù)載和/或尤其是在活塞周期過(guò)程中施加于壓縮機(jī)的活塞的負(fù)載相關(guān)聯(lián)；或測(cè)量在所出現(xiàn)的兩個(gè)連續(xù)的過(guò)零點(diǎn)13之間的時(shí)間并將兩個(gè)過(guò)零點(diǎn)13之間的時(shí)間與施加于轉(zhuǎn)子2的負(fù)載和/或尤其是在活塞周期過(guò)程中施加于壓縮機(jī)的活塞的負(fù)載相關(guān)聯(lián)，由此確定轉(zhuǎn)子2關(guān)于施加于轉(zhuǎn)子2的最大負(fù)載的位置，尤其是剛好在活塞的上死點(diǎn)(TDC)之前。根據(jù)之前段落中所述的方法，所述方法包括步驟確定壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子2的位置，其中所述轉(zhuǎn)子2具有多于兩個(gè)扱。根據(jù)之前兩個(gè)段落中任一段落所述的方法，所述方法包括步驟確定轉(zhuǎn)子2的位置，以減小壓縮機(jī)的振動(dòng)。根據(jù)之前三個(gè)段落中任一段落所述的方法，所述方法包括步驟確定用于在停轉(zhuǎn)之后停放轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)子2的位置。根據(jù)之前四個(gè)段落中任一段落所述的方法，所述方法包括步驟確定用于更光滑地啟動(dòng)和加速的轉(zhuǎn)子2的位置。根據(jù)之前五個(gè)段落中任一段落所述的方法，所述方法包括步驟對(duì)于每個(gè)變換存儲(chǔ)去磁時(shí)間并對(duì)于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子2的多個(gè)旋轉(zhuǎn)來(lái)估計(jì)去磁時(shí)間15。從在本申請(qǐng)人的申請(qǐng)日與本申請(qǐng)相同的參考號(hào)DANl 107和DANl 108的申請(qǐng)中可以獲得另外的信息。所述申請(qǐng)所公開的內(nèi)容以引用的方式包括在本申請(qǐng)中。尤其是，可以將所有三個(gè)申請(qǐng)中所作出的建議或方案進(jìn)行組合。附圖標(biāo)記I :兩極電動(dòng)機(jī)2 :轉(zhuǎn)子3 電場(chǎng)4 :第一點(diǎn)5:四極電動(dòng)機(jī)6 :第二點(diǎn)7 :六極電動(dòng)機(jī)8 :第三點(diǎn)9 :最大負(fù)載10:曲線11 :去磁事件12 :最大去磁時(shí)間13 :過(guò)零事件
14:相電流15 :去磁時(shí)間16 :變換·
權(quán)利要求
1.一種用于確定電動(dòng)機(jī)(1、5、7)的轉(zhuǎn)子(2)的位置的方法，所述方法包括以下步驟 測(cè)量所述電動(dòng)機(jī)(1、5、7)的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)相的循環(huán)出現(xiàn)的電信號(hào)(13、14、15、16)的時(shí)間跨度；和 將所述循環(huán)出現(xiàn)的電信號(hào)與施加于電動(dòng)機(jī)(1、5、7)的轉(zhuǎn)子(2)的機(jī)械負(fù)載相關(guān)聯(lián)， 由此確定轉(zhuǎn)子(2)關(guān)于電動(dòng)機(jī)(1、5、7)的機(jī)械負(fù)載的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述方法包括步驟將機(jī)械負(fù)載與電動(dòng)機(jī)(1、5、7)的轉(zhuǎn)子(2)的位置相關(guān)聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其中所述至少一個(gè)循環(huán)出現(xiàn)的電信號(hào)(13、14、15、16)是電壓(13)和/或電流(14)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述電動(dòng)機(jī)(1、5、7)的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)相的所述循環(huán)出現(xiàn)的電信號(hào)(13、14、15、16)的時(shí)間跨度是至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)相的去磁時(shí)間(15)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，尤其是根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述時(shí)間跨度，尤其是所述去磁時(shí)間(15)與流過(guò)電動(dòng)機(jī)(1、5、7)的定子的至少一個(gè)繞組的電流(14)相關(guān)聯(lián)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，電動(dòng)機(jī)(1、5、7)的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)相的循環(huán)出現(xiàn)的電信號(hào)(13、14、15、16)的時(shí)間跨度是在所出現(xiàn)的兩個(gè)連續(xù)的過(guò)零點(diǎn)(13)之間的時(shí)間。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，尤其是根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中進(jìn)行時(shí)間跨度和施加于電動(dòng)機(jī)(1、5、7)的轉(zhuǎn)子⑵的機(jī)械負(fù)載之間的關(guān)聯(lián)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在電動(dòng)機(jī)(13、14、15、16)的轉(zhuǎn)子(2)上的機(jī)械負(fù)載是外部機(jī)械負(fù)載和/或循環(huán)出現(xiàn)的機(jī)械負(fù)載。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，用于確定轉(zhuǎn)子(2)的位置的步驟用于在轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)之后停放轉(zhuǎn)子。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述方法可以用于改進(jìn)電動(dòng)機(jī)(13、14、15、16)的啟動(dòng)行為。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述方法用于減少振動(dòng)。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，多個(gè)循環(huán)出現(xiàn)的電信號(hào)(13、14、15、16)對(duì)時(shí)間進(jìn)行平均。
13.一種用于控制電動(dòng)機(jī)的電控制器單元，其中所述電控制器單元被設(shè)計(jì)和布置成使得所述電控制器單元執(zhí)行根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法。
14.一種電動(dòng)機(jī)布置，其包括根據(jù)權(quán)利要求13所述的至少一個(gè)電控制器單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電動(dòng)機(jī)布置，還包括至少一個(gè)流體泵送單元，尤其是至少一個(gè)壓縮機(jī)單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及無(wú)傳感器的轉(zhuǎn)子位置估計(jì)。本發(fā)明公開了一種用于確定電動(dòng)機(jī)(1、5、7)的轉(zhuǎn)子(2)的位置的方法。所述方法包括以下步驟測(cè)量所述電動(dòng)機(jī)(1、5、7)的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)相的循環(huán)出現(xiàn)的電信號(hào)(13、14、15、16)的時(shí)間跨度；和將所述循環(huán)出現(xiàn)的電信號(hào)與施加于電動(dòng)機(jī)(1、5、7)的轉(zhuǎn)子(2)的機(jī)械負(fù)載相關(guān)聯(lián)，由此確定轉(zhuǎn)子(2)相對(duì)于電動(dòng)機(jī)(1、5、7)的機(jī)械負(fù)載的位置。
文檔編號(hào)H02P6/18GK102739140SQ201210101299
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月1日
發(fā)明者克里斯汀·斯文森, 尼爾斯·佩德森, 杰普·默勒·荷姆, 漢斯·朗貝格·澤倫森, 波·拓蘭克爾·彼得森 申請(qǐng)人:思科普有限責(zé)任公司