本发明涉及电机技术,特别涉及电机转子检测的技术。
背景技术:
一般在三相永磁电机中,三个霍尔传感器用于反馈转子的位置信号,该三个霍尔传感器可以是120度或者60度放置,也就是说转子在经过传感器位置的时候,能够准确的知道转子的位置,而在其他时候,转子的位置和速度估算存在一定误差,角度的突变会引起电流的突变,转子位置和速度估计不准不利于电机的控制,转子的位置和速度估计得越准越有利于电机的控制。
技术实现要素:
本发明的目的是要解决目前电机转子位置检测和速度估计不准确的问题,提供了一种电机转子位置检测和速度估算方法。
本发明解决其技术问题,采用的技术方案是,电机转子位置检测和速度估算方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、确定三个霍尔传感器对应的6个位置,并设置加速状态的加速度为第一常量,减速状态的加速度为第二常量;
步骤2、每次电机转子经过任一个霍尔传感器对应的位置时,获取此时的速度并记录对应的位置;
步骤3、位置检测和速度估算时,判断当前电机转子是否处于加速状态或减速状态或稳定状态,若为加速状态则进入步骤4,若为减速状态则进入步骤5,若为稳定状态则进入步骤6;
步骤4、根据上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的速度、对应的位置、第一常量及距离上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时的时间计算当前速度及对应的位置;
步骤5、根据上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的速度、对应的位置、第二常量及距离上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时的时间计算当前速度及对应的位置;
步骤6、根据上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的速度、对应的位置及距离上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时的时间计算当前速度及对应的位置。
具体的,步骤3中,所述判断当前电机转子是否处于加速状态或减速状态或稳定状态的方法为:获取上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的速度与目标速度,比较获取的速度与目标速度,若获取的速度大于目标速度则为减速状态,若获取的速度小于目标速度则为加速状态,若获取的速度等于目标速度则为稳定状态。
进一步的,步骤1中,所述确定三个霍尔传感器对应的6个位置,分别记为θ1、θ2、θ3、θ4、θ5及θ6,所述第一常量记为a1,第二常量记为a2;
步骤4中,所述根据上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的速度、对应的位置、第一常量及距离上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时的时间计算当前速度及对应的位置的计算公式为:
w=w1+t*a1
θ=(w+w1)/2*t+θx
其中,w为当前速度,w1为上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的速度,θx为上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的对应的位置,即θ1或θ2或θ3或θ4或θ5或θ6,则x为大于等于1小于等于6的正整数,θ为当前电机转子对应的位置,t为距离上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时的时间。
具体的,步骤5中,所述根据上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的速度、对应的位置、第二常量及距离上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时的时间计算当前速度及对应的位置的计算公式为:
w=w1+t*a2
θ=(w+w1)/2*t+θx
其中,w为当前速度,w1为上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的速度,θx为上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的对应的位置,即θ1或θ2或θ3或θ4或θ5或θ6,则x为大于等于1小于等于6的正整数,θ为当前电机转子对应的位置,t为距离上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时的时间。
再进一步的,步骤6中,所述根据上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的速度、对应的位置及距离上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时的时间计算当前速度及对应的位置的计算公式为:
w=w1
θ=w1/t+θx
其中,w为当前速度,w1为上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的速度,θx为上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的对应的位置,即θ1或θ2或θ3或θ4或θ5或θ6,则x为大于等于1小于等于6的正整数,θ为当前电机转子对应的位置,t为距离上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时的时间。
本发明的有益效果是,在本发明方案中,通过上述电机转子位置检测和速度估算方法,可较为精确的计算出电机转子的当前位置及当前速度。
具体实施方式
下面结合实施例,详细描述本发明的技术方案。
本发明所述电机转子位置检测和速度估算方法为:首先确定三个霍尔传感器对应的6个位置,并设置加速状态的加速度为第一常量,减速状态的加速度为第二常量,再在每次电机转子经过任一个霍尔传感器对应的位置时,获取此时的速度并记录对应的位置,然后在位置检测和速度估算时,判断当前电机转子是否处于加速状态或减速状态或稳定状态,若为加速状态则根据上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的速度、对应的位置、第一常量及距离上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时的时间计算当前速度及对应的位置,若为减速状态则根据上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的速度、对应的位置、第二常量及距离上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时的时间计算当前速度及对应的位置,若为稳定状态则根据上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的速度、对应的位置及距离上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时的时间计算当前速度及对应的位置。
实施例
本发明实施例的电机转子位置检测和速度估算方法,其包括以下步骤:
步骤1、确定三个霍尔传感器对应的6个位置,并设置加速状态的加速度为第一常量,减速状态的加速度为第二常量。
本例中,确定三个霍尔传感器对应的6个位置时,将其分别记为θ1、θ2、θ3、θ4、θ5及θ6,第一常量记为a1,第二常量记为a2,可见,a1为正值,a2为负值,而电机加速时其加速度一般都是固定值,其减速时的加速度也一般都是固定值,因此可提前进行设置。
步骤2、每次电机转子经过任一个霍尔传感器对应的位置时,获取此时的速度并记录对应的位置。
步骤3、位置检测和速度估算时,判断当前电机转子是否处于加速状态或减速状态或稳定状态,若为加速状态则进入步骤4,若为减速状态则进入步骤5,若为稳定状态则进入步骤6。
本步骤中,判断当前电机转子是否处于加速状态或减速状态或稳定状态的方法可以为:获取上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的速度与目标速度,比较获取的速度与目标速度,若获取的速度大于目标速度则为减速状态,若获取的速度小于目标速度则为加速状态,若获取的速度等于目标速度则为稳定状态。
步骤4、根据上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的速度、对应的位置、第一常量及距离上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时的时间计算当前速度及对应的位置。
本步骤中,计算公式为:
w=w1+t*a1
θ=(w+w1)/2*t+θx
其中,w为当前速度,w1为上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的速度,θx为上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的对应的位置,即θ1或θ2或θ3或θ4或θ5或θ6,则x为大于等于1小于等于6的正整数,θ为当前电机转子对应的位置,t为距离上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时的时间。
步骤5、根据上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的速度、对应的位置、第二常量及距离上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时的时间计算当前速度及对应的位置。
本步骤中,计算公式为:
w=w1+t*a2
θ=(w+w1)/2*t+θx
其中,w为当前速度,w1为上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的速度,θx为上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的对应的位置,即θ1或θ2或θ3或θ4或θ5或θ6,则x为大于等于1小于等于6的正整数,θ为当前电机转子对应的位置,t为距离上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时的时间。
步骤6、根据上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的速度、对应的位置及距离上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时的时间计算当前速度及对应的位置。
本步骤中,计算公式为:
w=w1
θ=w1/t+θx
其中,w为当前速度,w1为上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的速度,θx为上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时获取的对应的位置,即θ1或θ2或θ3或θ4或θ5或θ6,则x为大于等于1小于等于6的正整数,θ为当前电机转子对应的位置,t为距离上一次电机转子经过霍尔传感器对应的位置时的时间。