[发明专利]用于确定绕线转子同步电机的转子的位置和速度的方法

说明书

本发明涉及一种用于对由三相逆变器供电的绕线转子同步机器的转子的速度和位置进行估计的方法，该方法包括：独立于该电机的参数、诸如该电机的定子电感值而根据位置增益参数(K_e)以及所计算的误差(ε)的符号(0¹¹)估计该转子的位置(Θ)的步骤；以及独立于该电机的参数、诸如该电机的定子电感值而根据速度增益参数(K_(J)以及所计算的误差(ε)的符号(0¹¹)估计转子速度的步骤。

技术领域

本发明涉及绕线转子同步电机领域。

更具体地，本发明涉及用于确定绕线转子同步电机的转子的位置和速度的方法。

背景技术

为了控制绕线转子同步电机(缩写为WRSM)，通常需要知道转子的位置和速度。

现有技术已知的一种解决方法包括在该机器的机械轴上安装一个或多个机械的位置传感器和速度传感器。

然而，这些机械传感器价格昂贵、体积庞大、对环境(温度、噪声、机械振荡、电磁兼容性等)敏感，并且会降低系统的可靠性。

因此，为了避免使用机械传感器，已经开发了不使用机械传感器的控制方法，以确保与使用机械传感器进行控制的方法相比质量等同或甚至更好的控制。

通常，这些不使用传感器的控制方法使用在闭环模式下仅基于电流的测量结果来估计机械位置/速度的算法，也称为软件传感器。

还已知的是用于通过注入高频信号来估计转子的位置/速度的方法，如文献US2004070360 A1中所描述的，该方法具有允许较少地依赖于机器参数进行检测的效果。

然而，这些方法仍然取决于电机的参数，并且更具体地对于WRSM而言，取决于转子所经历的定子电感。另外，这些技术依赖于了解注入信号的特性，诸如幅度和频率。

因此，需要一种更可靠并且更少地依赖于绕线转子同步电机的参数的用于估计位置/速度的方法。

发明内容

为此，提出了一种用于估计由三相逆变器供电的绕线转子同步机器的转子的速度和位置的方法，该方法包括：

-测量该绕线转子同步机器的输入端处的三相电流的步骤；

-将所测得的三相电流变换为两相参考系的步骤；

-第一部分包括：

-在该机器的输入端处注入高频电压信号的步骤；

-用于确定该转子的位置估计的误差值(ε)的解调步骤；

其特征在于，该方法包括第二部分，该第二部分包括：

-计算该位置估计误差的符号的步骤；

-独立于该电机的参数、诸如该电机的定子电感值而根据位置增益参数、由此计算出的该误差的符号估计该转子的位置的步骤；以及

-独立于该电机的参数、诸如该电机的定子电感值而根据速度增益参数、由此计算出的该误差的符号估计该转子的速度的步骤。

因此，可以仅从独立于电机的参数估计转子的速度和位置，这提高了稳健性以及适应于任何绕线转子机器的简便性。

有利地并且以非限制性的方式，在给定时刻估计的该转子的位置的步骤作为在前一时刻估计的位置以及在该前一时刻估计的速度的函数。因此，通过这种循环模式方法来估计位置，可以获得快速、简单和稳健的估计。

有利地并且以非限制性的方式，在给定时刻估计的该转子的位置的步骤作为在前一时刻估计的速度的函数。因此，通过这种循环模式方法来估计速度，可以获得快速、简单和稳健的估计。