[发明专利]基于线性霍尔传感器的永磁同步电机角度检测方法和系统

权利要求书

1.一种基于线性霍尔传感器的永磁同步电机角度检测方法，其特征在于，包括：

首先选择三个线性霍尔元件分别安装在定子的三个槽口内，三个线性霍尔元件的磁敏感面均与转子磁极表面相对；三个线性霍尔元件中，第一线性霍尔元件安装于定子的任意一个槽口内，第二线性霍尔元件沿逆时针方向与第一线性霍尔相差N个槽数，第三线性霍尔元件沿顺时针方向与第一线性霍尔同样相差N个槽数；N为整数且N≠ks/(2p)，其中，k为任意整数，s为定子的槽口数量，p为转子表面的永磁体对数；

然后，根据三个线性霍尔元件的输出电压信号计算电机角度；

根据三个线性霍尔元件的输出电压信号计算电机角度的方法具体为：将三个线性霍尔元件的输出电压信号转换为数字信号后再进行线性组合，得到两相静止坐标系下的数字信号值；根据两相静止坐标系下的数字信号计算转子角度值和转子速度值；

对三个线性霍尔元件的输出电压信号转换后的数字信号进行线性组合的模型为:

其中，U_A为第一线性霍尔元件的输出电压信号经模数转换后的数字信号，U_B为第二线性霍尔元件的输出电压信号经模数转换后的数字信号，U_C为第三线性霍尔元件的输出电压信号经模数转换后的数字信号；U_α是所述两相静止坐标系下的α方向分量；U_β是所述两相静止坐标系下的β方向分量；所述α方向滞后所述β方向90°电角度；U₀是所述两相静止坐标系下的零轴分量；U_m是三个线性霍尔元件输出电压信号的幅值；U_DC是三个线性霍尔元件输出电压信号的直流分量；θ是转子的实际电角度，为电角度相位差。

2.如权利要求1所述的基于线性霍尔传感器的永磁同步电机角度检测方法，其特征在于，适用于外转子永磁同步电机和内转子永磁同步电机。

3.一种基于线性霍尔传感器的永磁同步电机角度检测系统，其特征在于，包括：第一线性霍尔元件、第二线性霍尔元件和第三线性霍尔元件和数字信号处理器；

第一线性霍尔元件、第二线性霍尔元件和第三线性霍尔元件分别安装在定子的三个槽口内，三个线性霍尔元件的磁敏感面均与转子磁极表面相对；

三个线性霍尔元件中，第一线性霍尔元件安装于定子的任意一个槽口内，第二线性霍尔元件沿逆时针方向与第一线性霍尔相差N个槽数，第三线性霍尔元件沿顺时针方向与第一线性霍尔同样相差N个槽数；N为整数且N≠ks/(2p)，其中，k为任意整数，s为定子的槽口数量，p为转子表面的永磁体对数；

数字信号处理器分别连接第一线性霍尔元件、第二线性霍尔元件和第三线性霍尔元件，用于根据第一线性霍尔元件、第二线性霍尔元件和第三线性霍尔元件的输出电压信号计算转子角度值和转子速度值；

数字信号处理器用于将第一线性霍尔元件、第二线性霍尔元件和第三线性霍尔元件的输出电压信号转换为两相静止坐标系下的数字信号后通过同步参考系锁相环计算转子角度值和转子速度值；

数字信号处理器用于根据预设的模型将第一线性霍尔元件、第二线性霍尔元件和第三线性霍尔元件的输出电压信号转换为两相静止坐标系下的数字信号，模型为：

其中，U_A为第一线性霍尔元件的输出电压信号经模数转换后的数字信号，U_B为第二线性霍尔元件的输出电压信号经模数转换后的数字信号，U_C为第三线性霍尔元件的输出电压信号经模数转换后的数字信号；U_α是所述两相静止坐标系下的α方向分量；U_β是所述两相静止坐标系下的β方向分量；所述α方向滞后所述β方向90°电角度；U₀是所述两相静止坐标系下的零轴分量；U_m是三个线性霍尔元件输出电压信号的幅值；U_DC是三个线性霍尔元件输出电压信号的直流分量；θ是转子的实际电角度，为电角度相位差。