[发明专利]用于低速永磁电机操作的方法和装置

权利要求书

1.一种用于永磁电机的低速无传感器控制的方法，包括：

将高频信号引入到所述永磁电机的通量轴线中；以及

响应于所述永磁电机的通量轴线上的通量轴线误差信号和所述永磁电机的扭矩轴线上的扭矩轴线误差信号二者而以无传感器的方式确定转子位置和转子速度，所述通量轴线误差信号和所述扭矩轴线误差信号二者均是响应同步基准帧中的电流矢量信号而确定的。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述转子位置和所述转子速度的步骤包括：

响应于第一误差信号和通量轴线误差信号加权因子来生成通量轴线误差信号；

响应于第二误差信号和扭矩轴线误差信号加权因子来生成扭矩轴线误差信号；

将所述第一误差信号和所述第二误差信号合并以生成合并的误差信号；以及

响应于所述合并的误差信号以无传感器的方式确定所述转子位置和所述转子速度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生成所述通量轴线误差信号的步骤包括响应同步基准帧偏移值生成所述第一误差信号。

4.一种用于永磁电机的无传感器控制器，包括：

第一信号处理通道，用于响应所述永磁电机的通量轴线来确定第一误差分量信号；

第二信号处理通道，用于响应所述永磁电机的扭矩轴线来确定第二误差分量信号；以及

速度/位置生成器，用于响应所述第一误差分量信号和所述第二误差分量信号生成无传感器转子速度和无传感器转子位置。

5.一种电机系统，包括：

包括多个相的永磁电机；

逆变器，用于响应于调制控制信号而生成多个相信号，并且与所述永磁电机联接以便将所述多个相信号中的各个相信号提供给所述永磁电机的所述多个相中的对应一个；

控制器，用于响应无传感器位置信号、无传感器速度信号和相电流信号生成所述调制控制信号，所述相电流信号对应于所述多个相信号中的一个或多个的电流，以及

无传感器位置和速度估计器，用于响应所述相电流信号生成所述无传感器位置信号和所述无传感器速度信号，其中所述无传感器位置和速度估计器包括：

低速误差提取模块，用于响应所述相电流、无传感器位置反馈信号和无传感器速度反馈信号来确定低速误差信号；

高速误差提取模块，用于响应所述相电流、所述无传感器位置反馈信号和所述无传感器速度反馈信号来确定高速误差信号；以及

误差合并模块，用于响应所述高速误差信号和所述低速误差信号来确定所述无传感器位置信号和所述无传感器速度信号，其中所述无传感器位置反馈信号等于所述无传感器位置信号，并且所述无传感器速度反馈信号等于所述无传感器速度信号，并且其中所述相电流对应于所述永磁电机的所述多个相上的电流；

其中，所述低速误差提取模块包括：

第一信号处理通道，用于响应所述永磁电机的通量轴线确定第一误差分量信号；

第二信号处理通道，用于响应所述永磁电机的扭矩轴线确定第二误差分量信号；以及

速度/位置生成器，用于响应所述第一误差分量信号和所述第二误差分量信号生成所述无传感器转子速度和所述无传感器转子位置。

6.根据权利要求4或5所述的无传感器控制器，其特征在于，所述速度/位置生成器包括：

与所述第一信号处理通道联接的第一信号加权模块，用于响应于所述第一误差分量信号和通量轴线误差信号加权因子来生成通量轴线误差信号；

与所述第二信号处理通道联接的第二信号加权模块，用于响应于所述第二误差分量信号和扭矩轴线误差信号加权因子来生成扭矩轴线误差信号；以及

与所述第一信号加权模块和所述第二信号加权模块联接的误差信号加法器，用于合并所述通量轴线误差信号和所述扭矩轴线误差信号，从而生成合并的误差信号，响应于所述合并的误差信号生成无传感器转子速度。

7.根据权利要求4或5所述的无传感器控制器，其特征在于，所述第一信号处理通道包括角度计算器，所述角度计算器用于响应所述同步基准帧中在所述第一误差信号与所述第二误差信号之间的角度差来生成所述第一误差分量信号。

8.根据权利要求4或5所述的无传感器控制器，其特征在于，所述第一和第二信号处理通道包括相应的第一和第二解码通道，所述第一和第二解码通道均至少包括二阶带通滤波器和二阶低通滤波器。