一种用于电机的旋转变压器输出精度的检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电机的旋转变压器，尤其涉及一种检测旋转变压器输出和角度误差以补偿其精度的方法。
【背景技术】
[0002]永磁电机由于其具备较高的功率密度和效率在新能源汽车驱动电机和混合动力汽车发电机中得到广泛应用，因旋转变压器具备较高的可靠性和抗干扰能力成为新能源汽车永磁电机的主流位置传感器。
[0003]为使电机高质量运行，要求旋转变压器具有较高的精度。目前影响旋转变压器精度主要来自两个方面，一是旋转变压器本身的输出精度，这个精度误差随转子位置变化成周期变化的，使得永磁电机转子位置检测的误差也周期性变化，从而永磁电机的输出电流和电压呈周期性变化，输出的力矩呈周期性脉动，车辆运行时产生噪音，同时使电机高速运行时铁耗上升、效率下降，降低车辆续驰里程，使车辆驾乘质量显著下降。影响旋转变压器精度的另一方面是旋转变压器转子零位和电机转子零位的安装对正误差，会造成电机矢量控制运行时矢量角度的固有偏差，使电机运行偏离了预定的优化曲线。
[0004]由于电机定转子加工尺寸精度和定转子安装配合时的精度难以控制，电机和旋转变压器安装时，电机转子零位和的安装对正误差一般都在若干电角度，难以保证一致性。目前的解决方式是:电机和旋转变压器组装时通过机械调整来达到，但这增加了生产工序、生产成本和质量管控负担，同时由于旋转变压器的安装是可调的，不是硬性连接，在车辆运行时有松脱的风险，带来车辆运行的安全隐患。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种利用两种带宽参数的旋转变压器解码单元实现旋转变压器输出精度的检测方法。
[0006]本发明的用于电机的旋转变压器输出精度的检测方法，所述旋转变压器输出端连接有检测单元，所述检测单元包含第一解码单元和第二解码单元，利用所述第一解码单元在电机高速运行时检测电机的输出角度，利用所述第二解码单元在电机的不同转速下检测电机相应的输出角度，将所述第二解码单元输出的各个角度分别与所述第一解码单元输出的角度做相减处理，得出角度解算误差补偿表，作为所述旋转变压器的精度补偿。
[0007]进一步的，通过所述旋转变压器解算电机的输出角度，对所述角度解算误差补偿表进行二维线性插值得出解算误差，将输出角度减去解算误差补偿所述旋转变压器的精度。
[0008]进一步的，所述第一解码单元的带宽小于所述第二解码单元的带宽。
[0009]借由上述方案，本发明的用于电机的旋转变压器输出精度的检测方法，通过检测电机的输出角度，利用角度解算误差补偿旋转变压器的精度，无需通过机械调整旋转变压器的转子零位与电机的转子零位，仅通过旋转变压器的精度补偿即可精确控制电机的输出力矩。
[0010]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
【附图说明】
[0011]图1是本发明旋转变压器的检测单元检测出的角度解算误差补偿表。
【具体实施方式】
[0012]下面结合实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0013]本发明一较佳实施例所述的一种用于电机的旋转变压器输出精度的检测方法，将旋转变压器输出端连接检测单元，该检测单元包含第一解码单元和第二解码单元，第一解码单元的带宽小于第二解码单元的带宽，利用第一解码单元在电机高速运行时检测电机的输出角度，利用第二解码单元在电机的不同转速下检测电机相应的输出角度，即利用高精度的、带宽低的第一解码单元可以较大程度衰减一定速度运转电机的旋转变压器的输出误差信号，利用带宽高的第二解码单元可以还原一定速度运转电机的旋转变压器的输出误差信号，将第二解码单元输出的各个角度分别与第一解码单元输出的角度做相减处理，得出角度解算误差补偿表，如图1所示(表内数据为不同电机转速下的角度解算误差)，作为旋转变压器的精度补偿。
[0014]电机实际运行时采用第二解码单元来解算旋转变压器输出角度，用离线检测得到的角度解算误差表作为解算误差补偿表，来补偿第二解码单元系统误差可以得到实际系统中不能使用的带宽较低的第一解码单元的较高系统精度。补偿旋转变压器的精度时，通过旋转变压器解算电机的输出角度，对角度解算误差补偿表进行二维线性插值得出解算误差，将输出角度减去解算误差补偿旋转变压器的精度。
[0015]本发明通过利用旋转变压器的输出精度的检测单元里面包含两种参数的旋转变压器解码单元，一种是实际系统中运行的带宽较高的第二解码单元，一种是为了测算电机角度误差的带宽较低的第一解码单元。第一解码单元的等效低通滤波器的截止带宽足够低并且在电机运转速度足够高时，电机角度的检测误差就被衰减掉，此时检测的角度为电机的真实角度；第二解码单元的角度输出是电机系统实际工作时的角度输出，第一解码单元的输出值和第二解码单元的输出值的差值为实际电机工作时的角度解算误差，通过建立误差补偿表，在第二解码单元输出的基础上减掉角度解算误差，就可以还原出第一解码单元的输出，使实际的角度解算精度得到提高。
[0016]不同速度下，旋转变压器的输出也是变化的，通过旋转变压器的第一解码单元等效低通滤波器后衰减的程度也是不同的，因此需要建立不同速度下的误差补偿表。
[0017]由于该方法需要在不同速度下测量，而且测量时要求电机需要运转在恒定转速下，因实际车辆中运行情况比较复杂，难以实现在线测量，本方法采用离线测量，将检测到的误差补偿表下载到电机内部的存储芯片中，逆变器运行前使用通讯手段(SPI或I2C总线)从电机导入误差补偿表，然后运行时进行插值运算补偿。
[0018]实际电机系统在线误差补偿运算时，在电机系统上电后，逆变器使用通讯手段从电机存储芯片中导入旋转变压器解算误差补偿表，电机运行过程中，依据当前电机速度，利用旋转变压器解算角度，对旋转变压器解算误差补偿表进行二维线性插值得到当前的解算误差，然后把解算角度减掉解算误差得到经过误差补偿的准确角度，从而提高旋转变压器的精度。
[0019]本发明的用于电机的旋转变压器输出精度的检测方法，利用两种带宽参数的旋转变压器解码单元实现旋转变压器输出精度的检测，基于不同速度下的误差补偿表，使得电机可在线通过旋转变压器利用角度解算误差进行自动修正。
[0020]以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于电机的旋转变压器输出精度的检测方法，其特征在于:所述旋转变压器输出端连接有检测单元，所述检测单元包含第一解码单元和第二解码单元，利用所述第一解码单元在电机高速运行时检测电机的输出角度，利用所述第二解码单元在电机的不同转速下检测电机相应的输出角度，将所述第二解码单元输出的各个角度分别与所述第一解码单元输出的角度做相减处理，得出角度解算误差补偿表，作为所述旋转变压器的精度补偿。
2.根据权利要求1所述的用于电机的旋转变压器输出精度的检测方法，其特征在于:通过所述旋转变压器解算电机的输出角度，对所述角度解算误差补偿表进行二维线性插值得出解算误差，将输出角度减去解算误差补偿所述旋转变压器的精度。
3.根据权利要求2所述的用于电机的旋转变压器输出精度的检测方法，其特征在于:所述第一解码单元的带宽小于所述第二解码单元的带宽。
【专利摘要】本发明涉及一种用于电机的旋转变压器输出精度的检测方法，旋转变压器输出端连接有检测单元，检测单元包含第一解码单元和第二解码单元，利用第一解码单元在电机高速运行时检测电机的输出角度，利用第二解码单元在电机的不同转速下检测电机相应的输出角度，将第二解码单元输出的各个角度分别与第一解码单元输出的角度做相减处理，得出角度解算误差补偿表，作为所述旋转变压器的精度补偿。本发明的用于电机的旋转变压器输出精度的检测方法，通过检测电机的输出角度，利用角度解算误差补偿旋转变压器的精度，无需通过机械调整旋转变压器的转子零位与电机的转子零位，仅通过旋转变压器的精度补偿即可精确控制电机的输出力矩。
【IPC分类】G01D18-00
【公开号】CN104819739
【申请号】CN201510208285
【发明人】王清华
【申请人】迈尔世通电气（苏州）股份有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月28日