[发明专利]基于霍尔传感器的永磁同步电机的矢量控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种基于霍尔传感器的永磁同步电机的矢量控制方法及装置。

背景技术

在永磁同步电机矢量控制的低端应用中，一般采用霍尔位置传感器来识别转子位置，根据霍尔传感器的安装差异，可将电机分为60度电机和120度电机。在以前的应用中，需要根据应用现场来通过交换HALL信号线的方法寻找适应控制器的HALL相序，这样会为应用调试造成不少麻烦，同时对于60度电机和120度电机需要分别进行处理，使控制器需要额外的信息，如果同时开发两款软件分别适应60度和120度的电机，则会增加维护的难度。另外，在低端应用中，所用永磁同步电机的质量普遍较差，由于安装工艺等问题容易造成HALL信号出现误差，严重的误差将会造成矢量定向不准、转矩脉动、电机噪音大、电流谐波大以及开关管温升高等问题，综上所述，现有技术中存在对霍尔信号检测的过程中出现误差导致获取的矢量定向角不准的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于霍尔传感器的永磁同步电机的矢量控制方法及装置，旨在解决针对现有技术中存在对霍尔信号检测的过程中出现误差导致获取的矢量定向角不准的问题。

本发明是这样实现的，第一方面提供一种基于霍尔传感器的永磁同步电机的矢量控制方法，所述矢量控制方法包括以下步骤：

A.在电机低速旋转的过程中，检测所述电机的旋转电压矢量角；

B.当检测到所述旋转电压矢量角为预设的开始记录角度左右时，监控霍尔传感器的霍尔信号；

C.当监控到所述霍尔信号发生变化时，获取所述霍尔信号发生变化时的旋转电压矢量角，并将所述旋转电压矢量角记录在当前霍尔信号所对应的霍尔序号下；

D.根据所保存的旋转电压矢量角获取矢量定向控制角，并根据所述矢量定向控制角对电机进行矢量控制。

结合第一方面，在第一方面的第一种实施方式中，所述步骤C中所述获取并保存所述霍尔信号发生变化时的旋转电压矢量角的步骤具体为：

获取并保存所述霍尔信号发生变化时当前霍尔信号所对应角度区间的起始角度和结束角度；

所述步骤C中将所述旋转电压矢量角记录在当前霍尔信号所对应的霍尔序号下的步骤具体为：

将所述起始角度和所述结束角度记录在当前霍尔信号所对应的霍尔序号下。

结合第一方面的第一种实施方式，在第一方面的第二种实施方式中，所述步骤D中所述根据所保存的旋转电压矢量角获取矢量定向控制角的步骤具体为：

根据以下计算公式获取矢量定向控制角：

其中，x为霍尔序号，f为电机角速度，Δt为离散化时间，θ_s{x}为霍尔序号下记录的起始角，θ_e{x}为霍尔序号下记录的结束角。

结合第一方面的第一种实施方式，在第一方面的第三种实施方式中，所述步骤C之后还包括：

根据所述起始角度或所述结束角度按照从小到大的顺序进行排列，以获取所述起始角度或所述结束角度所对应的霍尔序号的排序关系，并予以保存。

结合第一方面的第一种实施方式，在第一方面的第四种实施方式中，所述步骤B之后还包括：

当在预设时间内检测到霍尔信号没有发生变化时，判定霍尔传感器异常。

本发明第二方面提供一种基于霍尔传感器的永磁同步电机的矢量控制装置，所述矢量控制装置包括矢量角检测单元、监控单元以及计算单元；

所述矢量角检测单元用于在电机低速旋转的过程中，检测所述电机的旋转电压矢量角；

当所述矢量角检测单元检测到所述旋转电压矢量角为预设的开始记录角度左右时，驱动所述监控单元监控霍尔传感器的霍尔信号；

当所述监控单元用于监控到所述霍尔信号发生变化时，所述矢量角检测单元获取所述霍尔信号发生变化时的旋转电压矢量角，并将所述旋转电压矢量角记录在当前霍尔信号所对应的霍尔序号下；

所述计算单元用于根据所保存的旋转电压矢量角获取矢量定向控制角，并根据所述矢量定向控制角对电机进行矢量控制。

结合第二方面，在第二方面的第一种实施方式中，所述矢量角检测单元获取并保存所述霍尔信号发生变化时的旋转电压矢量角的过程为：

获取并保存所述霍尔信号发生变化时当前霍尔信号所对应角度区间的起始角度和结束角度；

所述矢量角检测单元将所述旋转电压矢量角记录在当前霍尔信号所对应的霍尔序号下的过程为：

将所述起始角度和所述结束角度记录在当前霍尔信号所对应的霍尔序号下。