[发明专利]电机的转子位置的推定装置和推定方法

权利要求书

1.一种电机的转子位置的推定装置，所述装置包括：

高频电压发生器，其向旋转状态下未启动的电机注入高频电压，所述高频电压的频率位于PWM调制频率和电机速度响应频率之间；

高频电流提取单元，其用于从所述电机的定子的电流中提取与所述高频电压具有相同频率的高频分量；

第一旋转位置计算单元，其根据所述电流的高频分量中的q轴电流的高频分量，计算所述电机的转子的第一旋转位置；

注入能量计算单元，其分别计算在所述高频电压注入的时间内，所述电流的高频分量中的d轴电流的高频分量的正分量和负分量在所述定子的电阻上消耗的能量；

补偿量计算单元，根据上述消耗的能量，确定所述转子的旋转位置的补偿量；以及

第二旋转位置计算单元，其用于将所述第一旋转位置与所述补偿量相加，作为所述电机的转子的第二旋转位置。

2.如权利要求1所述的电机的转子位置的推定装置，其中，所述高频电流提取单元包括：

电流转换单元，其将所述电机的定子的检测电流转换为d轴电流和q轴电流；以及

带通滤波单元，其分别对所述d轴电流和所述q轴电流进行带通滤波，以分别提取所述d轴电流的高频分量和所述q轴电流的高频分量。

3.如权利要求1所述的电机的转子位置的推定装置，其中，所述第一旋转位置计算单元包括：

乘法单元，其用于将所述q轴电流的高频分量和正弦高频信号相乘，所述正弦高频信号与所述高频电压具有相同的频率；

低通滤波单元，其用于对所述乘法单元的计算结果进行低通滤波处理；以及

角度角速度锁相环推定单元，其用于根据所述低通滤波单元的滤波结果，推定所述电机的转子的角度和角速度，所述转子的角度表示所述第一旋转位置。

4.如权利要求1所述的电机的转子位置的推定装置，其中，所述注入能量计算单元包括：

电流方向实时判断单元，其判断所述d轴电流的高频分量的正分量和负分量，并分别输出所述正分量和所述负分量；

注入能量积算单元，分别针对所述正分量和所述负分量，积算在所述高频电压注入的时间内定子的电阻上消耗的能量。

5.如权利要求1所述的电机的转子位置的推定装置，其中，

当所述正分量消耗的能量值大于所述负分量消耗的能量值时，所述补偿量计算单元确定所述补偿量为0度；

当所述正分量消耗的能量值小于或等于所述负分量消耗的能量值时，所述补偿量计算单元确定所述补偿量为180度。

6.如权利要求1所述的电机的转子位置的推定装置，其中，所述推定装置还包括：

矢量控制开启判断单元，根据第二旋转位置以及速度推定误差值，判断矢量控制算法可否开启。

7.一种电机的转子位置的推定方法，所述方法包括：

向旋转状态下未启动的电机注入高频电压，所述高频电压的频率位于PWM调制频率和电机速度响应频率之间；

从所述电机的定子的电流中提取与所述高频电压具有相同频率的高频分量；

根据所述电流的高频分量中的q轴电流的高频分量，计算所述电机的转子的第一旋转位置；

分别计算在所述高频电压注入的时间内，所述电流的高频分量中的d轴电流的高频分量的正分量和负分量在所述定子的电阻上消耗的能量；

根据上述消耗的能量，确定所述转子的旋转位置的补偿量；以及

将所述第一旋转位置与所述补偿量相加，作为所述电机的转子的第二旋转位置。

8.如权利要求7所述的电机的转子位置的推定方法，其中，从所述电机的定子的电流中提取与所述高频电压具有相同频率的高频分量，包括：

将所述电机的定子的检测电流转换为d轴电流和q轴电流；以及

分别对所述d轴电流和所述q轴电流进行带通滤波，以分别提取d轴电流的高频分量和q轴电流的高频分量。