[发明专利]电机控制设备

说明书

本发明涉及一种用于控制电机(M)的设备，电机(M)包括定子和转子，定子设置有至少一个绕组，电机(M)由控制模块(COM)控制，控制设备包括：‑至少一个转换模块(FPB1、FPB2、FPB3)，该至少一个转换模块(FPB1、FPB2、FPB3)用于将从绕组的至少一个端子(A,B,C)中获取的源信号(S1，S2，S3)转换成浮动图像信号(S_FPB1、S_FPB2、S_FPB3)，浮动图像信号(S_FPB1、S_FPB2、S_FPB3)表示在绕组中感应的反电动势，转换模块具有：从电机(M)的特性和/或控制模块(COM)的特性确定的时间常数；连接至绕组的所述至少一个端子(A,B,C)的至少一个第一端子以及第二端子，第一端子和第二端子可能具有浮动电势。

技术领域

本发明涉及电机控制设备和电机控制方法。

背景技术

本发明找到其用于控制(诸如，《无刷》电机和《无集电体》的电机)电控电机的应用。

《无刷》电机(也被称为BLDC)通常包括转子和定子，转子包括多个永磁体，并且定子包括多个绕组(winding)。

通过控制模块顺序供应定子绕组，以产生旋转式磁场。转子的永磁体不断地寻求定位在磁场的方向上。

对于运行的电机，必须控制绕组的供应以使得旋转磁场保持位于转子的永磁体的前方。因此，产生电机扭矩。

因此，需要关于转子的位置的信息来确定适当的切换时刻。

为此，已知解决方案包括：放置霍尔效应传感器，以及通过预定点检测磁极的通道。

该解决方案的缺点在于，添加传感器导致制造商的额外成本增加并且增加故障风险。

另一种已知解决方案包括：在时间窗口在绕组的端子处测量反电动势(counter-electromotive force)的实际信号，在时间窗口期间，绕组的端子从电源的端子断开。然后，从由此测量的信号可推断转子的位置。

该解决方案的缺点在于，很难永久性地获取反电动势的实际信号。因此，仅可以即刻获知有关信号通过零点的通道的转子位置。需要庞大的计算能力来管理信号获取窗口。

进一步地，反电动势的实际信号具有低信/噪比。此外，需要重要的计算能力来数字滤波噪声。

因此，当电机以低速运行时，例如，在启动或关闭阶段，反电动势的实际信号的振幅以及然后由处理模块处理的信号的振幅较低。很难准确推断出反电动势的实际信号通过零点时的通道和转子的位置。

发明内容

本发明的目的是克服这些缺点的全部或部分。

本发明涉及一种包括定子和转子的类型的电机控制设备，所述定子设置有至少一个绕组，电机由控制模块驱动：

-控制模块能够为至少一个绕组的端子根据预定控制定律选择：

·与相对于固定参考端子为参考的电源的端子中的一个连接的配置；和

·与电源的端子断开的配置；

其特征在于，控制设备包括：

-至少一个转换模块，该至少一个转换模块能够将在绕组的端子中的至少一个处获取的源信号转换成浮动图像信号，浮动图像信号表示在绕组中感应的反电动势，转换模块具有：

·从电机和/或控制模块特性确定的时间常数；

·与绕组的端子中的所述至少一个连接的至少第一端子和第二端子，第一端子和第二端子可能相对于固定参考信号具有浮动电势，源信号在第一端子和第二端子之间获取。

表达式《绕组的端子》可指绕组的端部、绕组的中间点、或甚至与所述绕组相关联的附加绕组的端部或中间点，例如，用于测量其中的磁通量。