[发明专利]用于在无传感器的情况下对电子换向的电机进行位置识别的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及换向的电机，尤其用于在无传感器的情况下对电机的转子进行位置探测的方法。

背景技术

为了对无刷的电机进行电子换向，有必要知道关于当前的转子位置的信息。借助于转子位置来实施电子换向，方法是根据转子位置来将相电压加载到所述电机上或者说在作为发电机运行的情况下在所述电机上截取相电压。

已经知道不同的用于求得转子位置的方法。对于一组电机来说，所述转子位置通过集成的或者单独的位置传感器来检测并且将其提供给进行电子换向的控制单元。对于另一组电机来说，则在无传感器的情况下从电动机电压和/或电动机电流中求得所述转子位置。

已知的用于进行无传感器的位置检测的方法是所谓的反电动势（Back-EMF）方法，对于该反电动势方法来说从所述电机的相分路中的所感生的电压的走向中推导出转子位置。因为为了测量所感生的电压，有必要无电流地转换相应的相接头，所以为了使用所述反电动势方法在用于所述电子换向的合适的通电模式的选择方面受到限制。

此外，通常对于这样的电机来说借助于所述反电动势方法可以精确地确定转子位置，对于所述电机来说所感生的电压描绘了正弦形的走向并且相电压不是通过逆变器来提供，因为在那里相接头不能无电流地转换。用反电动势方法不能实现对于比如噪声情况来说有利的持久的电压预先规定（无消隐期）。所感生的电压的走向偏离正弦形的走向的程度越大，已知的用于使正弦形的机器在无传感器的情况下运行的方法的质量比如在进行无传感器的场定向的调节时就越是下降。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供一种得到改进的用于在无传感器的情况下检测转子位置的方法，该方法在所感生的电压不是正弦形时也可以使用并且可以在不取决于换向方式的情况下使用。

该任务通过按权利要求1所述的用于确定电机的转子位置的方法并且通过按并列的权利要求所述的装置以及电动机系统得到解决。

其它有利的设计方案在从属权利要求中得到说明。

按照第一方面，设置了一种用于求得旋转的多相的电子换向的电机的转子位置的方法。该电机具有多个能够通过相接头来通电的相绕组。所述方法包括以下步骤：

-确定所述电机的相接头上的相电压和相电流；

-从所确定的相电压和相电流中求得所述电机的相接头上的所感生的电压；

-提供所感生的电压的关于定子固定的笛卡尔坐标系的通过所感生的电压确定的电压指示（Spannungszeiger）；

-作为所感生的电压的关于定子固定的笛卡尔坐标系提供的电压指示的空间指示角（Raumzeigerwinkel）来确定转子位置。

上述方法的构思在于，对于多相的电机来说求得相绕组中的所感生的电压并且将其作为定子固定的坐标系的电压指示来提供，使得所感生的电压的空间指示角代表着关于所述转子位置的说明或者可以直接分配给所述关于转子位置的说明。这能够特别容易地从所感生的电压中推导出转子位置。

尤其可以提供所感生的电压的关于定子固定的笛卡尔坐标系的通过所感生的电压确定的电压指示，方法是将所求得的所感生的电压转换为所述定子固定的笛卡尔坐标系或者在从所述电机的相接头上的所确定的相电压和相电流求得所感生的电压之前将其转换为所述定子固定的笛卡尔坐标系。

此外，向所感生的电压的所转换的电压指示加载校正角，其中所述校正角取决于所述电压指示角。为了对于非正弦形的所感生的电压来说也从所感生的电压中求得所述转子位置，在求取转子位置时借助于所述校正角来对非正弦形的所感生的电压的误差进行校正。

按照一种实施方式，所述校正角可以借助于所述电压指示角并且/或者借助于所述转子的转速来确定。

所述校正角可以借助于查阅表通过所述电压指示角和/或转速的预先规定来确定。

按照另一种实施方式，可以确定所述电机的相接头上的相电压和相电流，方法是测量所述相电压和相电流或者从所提供的中间电路电压和脉宽调制的占空比中求得所述相电压，其中用所述占空比来触发所述相接头。

按照另一方面，设置了一种用于求得旋转的多相的电子换向的电机的转子位置的装置。所述电机具有多个能够通过相接头来通电的相绕组。所述装置包括：

-用于确定所述电机的相接头上的相电压和相电流的机构；

-控制单元，该控制单元构造用于

·求得所述电机的相接头上的所感生的电压；

·提供所感生的电压的关于定子固定的笛卡尔坐标系的通过所感生的电压确定的电压指示；并且