[发明专利]用于检测旋转变压器的相位延迟的装置和方法

说明书

本发明涉及用于检测旋转变压器的相位延迟的装置和方法。所述装置包括：旋转变压器，其配置为输出对应于电机的旋转角度的信号；激励信号发生器，其配置为利用方波信号来生成激励信号；以及控制器，其配置为对所述信号进行微分以获得微分信号，检测微分信号满足参考电压的时间作为所述信号的峰值时间，并且基于所述信号的峰值时间和所述方波信号的边沿时间来检测所述信号的相位延迟时间。

相关申请的交叉引用

本申请要求2021年2月22日提交的韩国专利申请No.10-2021-0023605的优先权权益，其全部内容通过引用结合于本文中。

技术领域

本发明涉及检测旋转变压器输出信号的相位延迟时间的技术。

背景技术

电动车辆是利用高压电池驱动电动机来行驶的车辆，其包括混合动力车辆(hybrid electric vehicle，HEV)、电动车辆(electric vehicle，EV)、插电式混合动力电动车辆(plug-in hybrid electric vehicle，PHEV)、燃料电池电动车辆(fuel cellelectric vehicle，FCEV)等。在这样的电动车辆中设置的电动机被实现为永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor，PMSM)。在这种情况下，应该设置旋转变压器来驱动PMSM。

作为参考，旋转变压器是用于测量电机转子位置的传感器，其比将主要使用在需要高性能驱动和高精度驱动的领域(比如，电动车辆或机器人)中的编码器具有更高的机械强度和更好的耐用性。这种旋转变压器有定子和转子。单相励磁绕组和两相检测绕组缠绕在定子上，钢芯形状随转子的旋转角度而变化，使得转子受到交链磁通(magnetic fluxinterlinkage)波动的影响。旋转变压器数字转换器(resolver digital converter，RDC)将高频参考信号(激励信号)以几kHz到几十kHz的正弦波形式施加到定子的励磁绕组上，从而在转子旋转时产生反电动势。利用反电动势来周期性地改变一次交链磁通和二次交链磁通，以输出正弦波信号和余弦波信号。这样的输出信号以交链磁通产生的信号乘以激励信号的形式输出。

RDC可以利用从旋转变压器输出的正弦波信号和余弦波信号来检测转子的位置角度。在这种情况下，为了提高电机控制的精度和效率，应当准确无误地检测转子的位置角度。在理想情况下，在旋转变压器的激励信号与输出信号之间不应产生相位延迟。然而，由于在RDC基于硬件滤波器(低通滤波器和带通滤波器)对方波信号进行滤波以产生激励信号的过程中产生的时间延迟，在旋转变压器的激励信号与输出信号之间会发生相位延迟。

在现有的检测这种旋转变压器的相位延迟技术中，当检测旋转变压器输出信号的峰值时，由于利用多个阈值而存在计算量增加，因此检测旋转变压器输出信号的峰值所需的时间增加。

描写背景技术中描述的细节以增加对本发明的背景的理解，本发明的背景可以包括本领域技术人员熟知的现有技术之外的细节。

发明内容

本发明的一个方面提供了用于检测旋转变压器的相位延迟的装置和方法，以对旋转变压器输出信号进行微分来获得微分信号，检测微分信号满足参考电压的时间作为旋转变压器输出信号的峰值时间，并且基于旋转变压器输出信号的峰值时间和用于生成激励信号的方波信号的边沿时间来计算参考范围内的旋转变压器输出信号的相位延迟时间，从而尽管旋转变压器输出信号发生失真，也能高精度地检测旋转变压器输出信号的相位延迟时间，并且快速地检测旋转变压器输出信号的相位延迟时间。

本发明构思所解决的技术问题不限于前面提及的问题，并且本发明所属领域的技术人员从以下描述将清楚地理解任何本文中没有提及的其他技术问题。此外，可以容易地看出，本发明的目的和优点可以通过权利要求及其组合所示的方法来实现。