基于换向事件的无传感器电机控制的制作方法

本公开涉及用于生成控制信号的电路和技术，并且更具体地涉及用于生成与操作或控制电动机相关联的控制信号的技术。

背景技术：

1、电机的操作可以由控制器执行。控制器基于转子相对于电机的定子线圈的位置来控制电机的转子旋转。例如，控制器可以控制逆变器电路装置以基于转子位置从电压轨向电机的每一相提供电力，从而提供期望的转子速度和/或转矩。

技术实现思路

1、总体上，本公开涉及用于确定在未知负载条件下和/或在低速下(例如，在电机的启动过程中)保持准确的无传感器电机操作的电压矢量角的技术。如本文中使用的，电压矢量可以包括表示所有三相电压(例如，三个物理值)的汇总值(例如，虚值)。例如，控制电路装置可以从电机的三个相中标识指示电流方向的第一选定相电流信号和指示第一选定相电流信号的电流方向的第二选定相电流信号。在该示例中，控制电路装置可以基于第一选定相电流信号和第二选定相电流信号确定是否已经发生换向事件。响应于确定已经发生换向事件，控制电路装置可以确定电机正在电机的周期的多个扇区中的下一扇区中操作。

2、在一个示例中，本公开描述了一种用于控制电机的电路。该电路包括控制电路装置，该控制电路装置被配置为基于电机的第一定子电压矢量角生成用于控制电机的控制信号。第一定子电压矢量角与电机的周期的多个扇区中的第一扇区相关联。控制电路装置还被配置为从指示电机的第一相的电流流动的第一相电流信号、指示电机的第二相的电流流动的第二相电流信号和指示电机的第三相的电流流动的第三相电流信号中标识指示电流方向的第一选定相电流信号和指示第一选定相电流信号的电流方向的第二选定相电流信号。控制电路装置还被配置为基于第一选定相电流信号和第二选定相电流信号确定第一扇区是否已经发生换向事件，并且响应于确定第一扇区已经发生换向事件，确定电机正在电机的周期的多个扇区中的第二扇区中操作。控制电路装置还被配置为基于确定电机正在第二扇区中操作，确定电机的第二定子电压矢量角，并且基于电机的第二定子电压矢量角生成控制信号。

3、在另一示例中，本公开描述了一种方法，该方法包括基于电机的第一定子电压矢量角生成用于控制电机的控制信号。第一定子电压矢量角与电机的周期的多个扇区中的第一扇区相关联。该方法还包括从指示电机的第一相的电流流动的第一相电流信号、指示电机的第二相的电流流动的第二相电流信号和指示电机的第三相的电流流动的第三相电流信号中标识指示电流方向的第一选定相电流信号和指示第一选定相电流信号的电流方向的第二选定相电流信号。该方法还包括基于第一选定相电流信号和第二选定相电流信号确定第一扇区是否已经发生换向事件，并且响应于确定第一扇区已经发生换向事件，确定电机正在电机的周期的多个扇区中的第二扇区中操作。该方法还包括基于确定电机正在第二扇区中操作，确定电机的第二定子电压矢量角，并且基于电机的第二定子电压矢量角生成控制信号。

4、在另一示例中，本公开描述了一种系统，该系统包括电机、被配置为基于控制信号驱动电机的驱动电路装置、和控制电路装置。控制电路装置被配置为基于电机的第一定子电压矢量角生成用于控制电机的控制信号。第一定子电压矢量角与电机的周期的多个扇区中的第一扇区相关联。控制电路装置还被配置为从指示电机的第一相的电流流动的第一相电流信号、指示电机的第二相的电流流动的第二相电流信号和指示电机的第三相的电流流动的第三相电流信号中标识指示电流方向的第一选定相电流信号和指示第一选定相电流信号的电流方向的第二选定相电流信号。控制电路装置还被配置为基于第一选定相电流信号和第二选定相电流信号确定第一扇区是否已经发生换向事件，并且响应于确定第一扇区已经发生换向事件，确定电机正在电机的周期的多个扇区中的第二扇区中操作。控制电路装置还被配置为基于确定电机正在第二扇区中操作，确定电机的第二定子电压矢量角，并且基于电机的第二定子电压矢量角生成控制信号。

5、在另一示例中，本公开描述了一种其上存储有指令的非暂态计算机可读存储介质，该指令在被执行时引起控制电路装置基于电机的第一定子电压矢量角生成用于控制电机的控制信号，其中第一定子电压矢量角与电机的周期的多个扇区中的第一扇区相关联。该指令还引起控制电路装置从指示电机的第一相的电流流动的第一相电流信号、指示电机的第二相的电流流动的第二相电流信号和指示电机的第三相的电流流动的第三相电流信号中标识指示电流方向的第一选定相电流信号和指示第一选定相电流信号的电流方向的第二选定相电流信号。该指令还引起控制电路装置基于第一选定相电流信号和第二选定相电流信号确定第一扇区是否已经发生换向事件，并且响应于确定第一扇区已经发生换向事件，确定电机正在电机的周期的多个扇区中的第二扇区中操作。该指令还引起控制电路装置基于确定电机正在第二扇区中操作，确定电机的第二定子电压矢量角，并且基于电机的第二定子电压矢量角生成控制信号。

6、这些和其他示例的细节在附图和以下描述中阐述。从说明书和附图以及从权利要求中，其他特征、目的和优点将是很清楚的。

技术特征：

1.一种用于控制电机的电路，所述电路包括控制电路装置，所述控制电路装置被配置为：

2.根据权利要求1所述的电路，其中为了确定所述第一扇区已经发生所述换向事件，所述控制电路装置被配置为：

3.根据权利要求1所述的电路，其中为了确定所述第一扇区已经发生所述换向事件，所述控制电路装置被配置为：确定所述第一选定相位信号与所述第二选定相位信号之间的差值在所述第一周期内从局部最小值增加。

4.根据权利要求1所述的电路，其中为了确定所述第一扇区已经发生所述换向事件，所述控制电路装置被配置为：确定所述第一选定相位信号与所述第二选定相位信号之间的差值在所述第一周期内在所述第一选定相位信号从大于所述第二选定相位信号变为小于所述第二相位信号之前从局部最小值增加。

5.根据权利要求1所述的电路，

6.根据权利要求1所述的电路，其中所述控制电路装置被配置为：

7.根据权利要求6所述的电路，其中为了生成所述控制信号以指示所述控制电压幅度，所述控制电路装置被配置为基于所述转子速度应用比例积分控制。

8.根据权利要求1所述的电路，其中所述第二定子电压矢量角从所述第一定子电压矢量角递增60度。

9.根据权利要求1所述的电路，其中所述多个扇区包括6个扇区。

10.根据权利要求1所述的电路，其中所述控制电路装置被配置为向驱动电路装置输出所述控制信号，并且其中所述驱动电路装置被配置为基于所述控制信号来驱动所述电机。

11.根据权利要求10所述的电路，其中所述电路还包括所述驱动电路装置。

12.一种方法，包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其中确定所述第一扇区已经发生所述换向事件包括：

14.根据权利要求12所述的方法，其中确定所述第一扇区已经发生所述换向事件包括：确定所述第一选定相位信号与所述第二选定相位信号之间的差值在所述第一周期内从局部最小值增加。

15.根据权利要求12所述的方法，其中确定所述第一扇区已经发生所述换向事件包括：确定所述第一选定相位信号与所述第二选定相位信号之间的差值在所述第一周期内在所述第一选定相位信号从大于所述第二选定相位信号变为小于所述第二相位信号之前从局部最小值增加。

16.根据权利要求12所述的方法，还包括：

17.根据权利要求12所述的方法，还包括：

18.根据权利要求17所述的方法，其中生成所述控制信号以指示所述控制电压幅度包括基于所述转子速度应用比例积分控制。

19.根据权利要求12所述的方法，其中所述第二定子电压矢量角从所述第一定子电压矢量角递增60度。

20.根据权利要求12所述的方法，其中所述多个扇区包括6个扇区。

21.一种系统，包括：

22.一种其上存储有指令的非暂态计算机可读存储介质，所述指令在被执行时引起控制电路装置：

技术总结
本公开的各实施例总体上涉及基于换向事件的无传感器电机控制。一种用于控制电机的电路包括控制电路装置，该控制电路装置被配置为基于第一选定相电流信号和第二选定相电流信号确定电机的周期的多个扇区中的第一扇区是否已经发生换向事件。响应于确定第一扇区已经发生换向事件，控制电路装置被配置为确定电机正在电机的周期的多个扇区中的第二扇区中操作。控制电路装置还被配置为基于确定电机正在第二扇区中操作来确定电机的第二定子电压矢量角，并且基于电机的第二定子电压矢量角生成控制信号。

技术研发人员：S·戈伯,B·雅恩,S·珀弗斯特,B·辛德勒
受保护的技术使用者：英飞凌科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11