子位置。2. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包括以下步骤： 将所述三个定子绕组中的所述两者的组合耦合到所述第二电压； 将所述三个定子绕组中的所述第三者耦合到所述第一电压； 测量使通过所述三个定子绕组的全部组合的电流等于所述参考电流的第二时间；及 从所述经测量第一时间及所述经测量第二时间确定所述转子位置。3. 根据权利要求2所述的方法，其中用于所述三个定子绕组中的所述第三者中的每一 者的所述经测量第一时间及所述经测量第二时间是相时间测量对。4. 根据权利要求3所述的方法，其中所述相时间测量对具有所述相时间测量对的所述 第一时间与所述第二时间之间的差的最大绝对值，且其正负号表示所述转子位置。5. 根据权利要求4所述的方法，其中所述转子位置是在与具有其间的差的所述最大绝 对值的所述相时间测量对相关联的电扇区内。6. 根据权利要求5所述的方法，其中所述电扇区包括60电角度，且是包括360电角度的 六个电扇区中的一者。7. 根据权利要求6所述的方法，其中： 所述三个定子绕组是由相A、相B及相C表示； 用于相A定子绕组的所述经测量第一时间是Ta+; 用于相A定子绕组的所述经测量第二时间是Ta-; 用于相B定子绕组的所述经测量第一时间是Tb+; 用于相B定子绕组的所述经测量第二时间是Tb-; 用于相C定子绕组的所述经测量第一时间是Tc+; 用于相C定子绕组的所述经测量第二时间是Tc-;及 所述电扇区是由以下各者确定〇8. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第二电压比所述第一电压更偏正。9. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第一电压比所述第二电压更偏正。10. 根据权利要求2所述的方法，其中将所述电流转换为电压，且所述经测量第一时间 及所述经测量第二时间是所述经转换电压等于参考电压时的时间。11. 根据权利要求2所述的方法，其中使用充电时间测量单元CTMU来测量所述第一时间 及所述第二时间。12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述CTMU产生与所述经测量第一时间及所述经 测量第二时间成比例的定时电压。13. 根据权利要求12所述的方法，其中使用模数转换器ADC将与所述第一经测量时间及 所述第二经测量时间成比例的所述CTMU产生的定时电压转换为其数字表示。14. 根据权利要求13所述的方法，其中在数字处理器中处理与所述第一经测量时间及 所述第二经测量时间成比例的所述数字表示以确定所述转子位置。15. 根据权利要求14所述的方法，其中在微控制器中提供所述CTMU、所述ADC及所述数 字处理器。16. 根据权利要求1所述的方法，其中所述同步三相马达是无刷直流电BLDC马达。17. 根据权利要求1所述的方法，其中所述同步三相马达是永久磁体同步马达PMSM。18. 根据权利要求2所述的方法，其中当功率脉冲未耦合到所述定子绕组时测量所述第 一时间及所述第二时间。19. 根据权利要求1所述的方法，其中所述经测量第一时间比所述三个定子绕组中的所 述第三者耦合到所述第二电压的时间短。20. 根据权利要求2所述的方法，其中所述经测量第二时间比所述三个定子绕组中的所 述第三者耦合到所述第一电压的时间短。21. -种用于确定同步多相马达中的转子位置的方法，所述方法包括以下步骤： 将多个定子绕组中的除一者外的全部的组合耦合到第一电压； 将所述多个定子绕组中的剩余者耦合到第二电压； 测量使通过所述多个定子绕组的全部组合的电流等于参考电流的第一时间;及 从所述经测量第一时间确定转子位置。22. 根据权利要求21所述的方法，其进一步包括以下步骤： 将所述多个定子绕组中的所述除一者外的全部的组合耦合到所述第二电压； 将所述多个定子绕组中的所述剩余者耦合到所述第一电压； 测量使通过所述多个定子绕组的全部组合的电流等于所述参考电流的第二时间;及 从所述经测量第一时间及所述经测量第二时间确定所述转子位置。23. 根据权利要求22所述的方法，其中用于所述多个定子绕组中的所述剩余者中的每 一者的所述经测量第一时间及所述经测量第二时间是相时间测量对。24. 根据权利要求23所述的方法，其中所述相时间测量对具有所述相时间测量对的所 述经测量第一时间与所述经测量第二时间之间的差的最大绝对值，且其正负号表示所述转 子位置。25. 根据权利要求24所述的方法，其中所述转子位置是在与具有其间的差的所述最大 绝对值的所述相时间测量对相关联的电扇区内。26. -种用于确定同步三相马达中的转子位置的方法，所述方法包括以下步骤： 将三个定子绕组中的第一者耦合到第一电压； 将所述三个定子绕组中的第二者耦合到第二电压； 当三个定子绕组中的所述第一者未耦合到所述第一电压且所述三个定子绕组中的所 述第二者保持耦合到所述第二电压时，将来自所述第一电压的第一电流注入到所述三个定 子绕组中的第三者中； 测量使所述第一电流等于参考电流的第一时间;及 从所述经测量第一时间确定转子位置。27. 根据权利要求26所述的方法，其进一步包括以下步骤： 当三个定子绕组中的所述第二者未耦合到所述第二电压且所述三个定子绕组中的所 述第一者保持耦合到所述第一电压时，将来自所述第二电压的第二电流注入到所述三个定 子绕组中的所述第三者中； 测量使所述第二电流等于所述参考电流的第二时间;及 从所述经测量第一时间及所述经测量第二时间确定所述转子位置。28. 根据权利要求26所述的方法，其中在交替状态中测量用于所述三个定子绕组中的 所述第三者中的每一者的所述第一时间。29. 根据权利要求28所述的方法，其中所述交替状态是状态(60)、（180)及(300)。30. 根据权利要求29所述的方法，其中在其它交替状态中测量用于所述三个定子绕组 中的所述第三者中的每一者的所述第二时间。31. 根据权利要求29所述的方法，其中所述其它交替状态是状态（120 )、（ 240)及(360)。32. 根据权利要求26所述的方法，其中将所述第一电流转换为第一电压，且所述经测量 第一时间是所述经转换第一电压等于参考电压时的时间。33. 根据权利要求27所述的方法，其中将所述第一电流及所述第二电流转换为第一电 压及第二电压，且所述经测量第一时间及所述经测量第二时间是所述经转换第一电压及所 述经转换第二电压等于参考电压时的时间。34. 根据权利要求26所述的方法，其中使用充电时间测量单元CTMU来测量所述第一时 间。35. 根据权利要求27所述的方法，其中使用充电时间测量单元CTMU来测量所述第一时 间及所述第二时间。36. 根据权利要求35所述的方法，其中所述CTMU产生分别与所述第一经测量时间及所 述第二经测量时间成比例的第一定时电压及第二定时电压。37. 根据权利要求36所述的方法，其中使用模数转换器ADC将所述CTMU产生的第一定时 电压及第二定时电压转换为其数字表示。38. 根据权利要求37所述的方法，其中在数字处理器中处理与所述经测量第一时间及 所述经测量第二时间成比例的所述数字表示以确定所述转子位置。39. 根据权利要求26所述的方法，其中由可调整电流源提供注入到所述三个定子绕组 中的所述第三者中的所述第一电流。40. 根据权利要求26所述的方法，其中所述经测量第一时间比将所述第一电流注入到 所述三个定子绕组中的所述第三者中的时间短。41. 根据权利要求27所述的方法，其中所述经测量第二时间比将所述第二电流注入到 所述三个定子绕组中的所述第三者中的时间短。42. 根据权利要求26所述的方法，其中所述第二电压比所述第一电压更偏正。43. 根据权利要求26所述的方法，其中所述第一电压比所述第二电压更偏正。44. 一种用于确定同步马达的转子位置的系统，所述系统包括： 微控制器，其包括 数字处理器及存储器， 耦合到所述数字处理器的充电时间测量单元CTMU， 耦合到所述CTMU的定时电容器， 耦合到所述CTMU的模数转换器ADC， 耦合到所述CTMU的模拟比较器，及 耦合到所述模拟比较器的第一输入的电压参考； 同步马达，其由功率电桥驱动，所述功率电桥包括用于将所述同步马达的定子绕组耦 合到电源的多个电力开关； 电流返回装置，其耦合在一些所述电力开关与所述电源之间； 所述模拟比较器的第二输入，其耦合到所述电流返回装置，其中所述电流返回装置将 与通过所述同步马达的所述定子绕组的电流成比例的电压提供到所述模拟比较器的所述 第二输入； 其中所述数字处理器致使 所述电力开关将所述三个定子绕组中的两者的组合耦合到来自所述电源的第一电压 及将所述三个定子绕组中的第三者耦合到来自所述电源的第二电压，及 所述CTMU开始给所述定时电容器充电； 所述模拟比较器比较用于所述三个定子绕组的每一组合的来自所述电流返回装置的 所述电压与来自所述电压参考的参考电压，其中当来自所述电流返回装置的所述电压实质 上相同于所述参考电压时，所述CTMU停止给所述定时电容器充电；及 所述ADC将所述定时电容器上的充电电压转换为耦合到所述数字处理器的其数字表 示，其中所述数字处理器比较这些数字表示以确定所述同步马达的所述转子位置。45. 根据权利要求44所述的系统，其中所述定时电容器上的所述充电电压表示绕组电 流充电时间。46. -种用于确定同步马达的转子位置的系统，所述系统包括： 微控制器，其包括 数字处理器及存储器， 耦合到所述数字处理器的充电时间测量单元CTMU， 耦合到所述CTMU的定时电容器， 耦合到所述CTMU的模数转换器ADC， 耦合到所述CTMU的模拟比较器，及 耦合到所述模拟比较器的第一输入的电压参考； 同步马达，其由功率电桥驱动，所述功率电桥包括用于将所述同步马达的定子绕组耦 合到电源的多个电力开关； 多路复用器，其具有耦合到所述定子绕组中的相应者的输出及耦合到电流源的输入； 电流返回装置，其耦合在所述电流源与所述电源之间； 所述模拟比较器的第二输入，其耦合到所述电流返回装置，其中所述电流返回装置将 与通过所述电流返回装置的电流成比例的电压提供到所述模拟比较器的所述第二输入； 其中所述数字处理器致使 所述电力开关将所述定子绕组中的第一者耦合到来自所述电源的第一电压及将所述 定子绕组中的第二者耦合到来自所述电源的第二电压， 所述多路复用器将来自所述电流源的电流注入到所述定子绕组中的第三者中，及 所述CTMU开始给所述定时电容器充电； 所述模拟比较器比较用于所述三个定子绕组的每一组合的来自所述电流返回装置的 所述电压与来自所述电压参考的参考电压，其中当来自所述电流返回装置的所述电压实质 上相同于所述参考电压时，所述CTMU停止给所述定时电容器充电；及 所述ADC将所述定时电容器上的充电电压转换为耦合到所述数字处理器的其数字表 示，其中所述数字处理器比较所述数字表示以确定所述同步马达的所述转子位置。47. 根据权利要求46所述的系统，其中所述定时电容器上的所述充电电压表示绕组电 流充电时间。48. 根据权利要求46所述的系统，其中所述电流源是可调整的。49. 根据权利要求46所述的系统，其进一步包括第二多路复用器，其耦合在所述电流源 与所述电源之间，用于将注入到所述定子绕组中的所述第三者中的所述电流的方向反转。
【专利摘要】为了建立永久磁体转子的初始/静置位置，依次激励全部马达定子绕组(向其施加电压)，针对每一定子绕组测量使所述受激励定子绕组中的电流上升到特定电流值所花费的时间，且处理这些时间测量结果。从所述经测量时间结果确定到60度内的转子位置，且在启动/旋转马达之前知道位置扇区。一旦知道所述转子位置，就在实际上启动/旋转所述马达之前知道六步进顺序中的下一个换向点。可使位置测量绕组激励与换向脉冲交错，或可在到其它两个励磁定子的换向脉冲之间激励未励磁定子绕组，其中所述两个定子绕组中的一者保持连接到电力，且将电流返回路径提供到所述未励磁但受激励定子绕组。
【IPC分类】H02P6/182
【公开号】CN105531917
【申请号】CN201480009522
【发明人】马丁·希尔
【申请人】密克罗奇普技术公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年2月20日
【公告号】EP2959573A2, US20140232311, WO2014130601A2, WO2014130601A3