[发明专利]电子换向电机及用于控制其的方法

说明书

本发明涉及一种电子换向电机及一种控制其的方法。该电子换向电机包括：定子，其具有至少一个定子线圈；磁化转子，其可绕转子轴线相对于定子旋转并且包括产生激励磁场的相反的至少两个磁极；静磁场传感器，其用于检测激励磁场并生成分别具有信号沿Eas、全波信号周期P以及N信号电平和S信号电平的半波长LN和LS的矩形传感器信号；电机激励装置，其驱动所述至少一个定子线圈，所述电机激励装置由触发信号触发，以产生旋转的定子磁场；存储单元，用于保存参数值；以及评估单元，其产生触发信号，其中，所述评估单元通过对传感器信号的信号沿Eas的不对称偏移进行偏移补偿来生成对称触发信号，所述偏移补偿基于传感器信号的接收到的传感器信号沿的位置、全波信号周期P以及半波长LN和LS来计算。

技术领域

本发明涉及一种电子换向电机及一种控制其的方法。

背景技术

这种电机设置有具有至少一个定子线圈的定子，可绕旋转轴线相对于定子旋转并且包括产生激励磁场的相反的至少两个磁极的磁化转子，检测激励磁场并产生矩形传感器信号的静磁场传感器场。传感器信号以信号沿Eas、信号周期P以及N信号电平和S信号电平的半波长LN和LS为特征，电机还设置有驱动至少一个定子线圈的电机激励装置，该电机激励装置由触发信号触发，以产生旋转的定子磁场。电机还包括用于存储参数值的存储单元和产生触发信号的评估单元。

电子换向电机或者设置有传感器以检测转子的旋转位置，或者基于由磁化的旋转转子在定子线圈中产生的反电动势(CEMF)确定转子的旋转位置。为了产生旋转的定子磁场，根据所检测到的旋转位置信号通过触发信号来触发电机的定子线圈。通常，以在检测到的旋转位置信号和用于激励定子线圈的触发信号之间相同的预定关系来编程一系列的所有电机。

EP 2916108A1公开了一种用于确定电子换向电机的转子的旋转位置的相位检测器，该相位检测器设置有多个电机位置传感器。这允许高精度地确定旋转位置。

DE 102015108617A1公开了一种具有控制单元的电子换向电机，该控制单元包括特征触发图，该特征触发图包含用于不同转速和转矩的触发角参数。基于该特性触发图并且因此根据当前的转速和转矩产生用于驱动定子线圈的控制信号，从而提供了一种电机，该电机允许根据各种标准(例如，效率、噪音和电磁辐射)来优化操作期间的操作性能。

前述的电机具有的缺点是，旋转位置信号的不对称性，特别是由磁场传感器检测到的旋转位置信号的不对称性，以及例如由传感器的各个测量误差和/或磁化转子的各个不对称径向磁化引起的旋转位置信号的不对称性，被直接转换为用于激励定子线圈的非对称触发信号。这导致转矩脉动，这降低了电机的效率和鲁棒性，并可能引起噪音和振动。

发明内容

本发明的目的是单独减小传感器控制的电机的转矩脉动。

该目的通过具有权利要求1的特征的电子换向电机或者通过具有权利要求3的特征的用于控制电子换向电机的方法来实现。

根据本发明的电子换向电机设置有具有至少一个定子线圈的定子。优选地，定子包括多个定子线圈，以实现更均匀的定子磁场并因此获得较小的转矩脉动。

根据本发明的电子换向电机还设置有可绕旋转轴线相对于定子旋转的磁化转子。转子包括相反的至少两个的磁极，其产生旋转的转子激励磁场。

根据本发明的电子换向电机还设置有静态磁场传感器，该静态磁场传感器检测激励磁场并生成具有信号沿Eas、信号周期P以及N信号电平和S信号电平的半波长LN和LS的矩形传感器信号。全波信号周期P是半波长度LN和LS之和。在本文中，术语“半波”是指具有限定的信号电平(N或S)的信号间隔，并且不意味着有关信号间隔的长度的任何信息。术语“半波”不意味着N信号电平间隔和S信号电平间隔具有相同的长度。磁场传感器可以相对于电机转子径向或轴向定位。优选地，磁场传感器被定位成与至少一个定子线圈尽可能远，使得由定子产生的空气磁场在磁场传感器的位置处相反较弱。