三相电机的转子位置感测系统以及相关方法与流程

本文档的各方面整体涉及三相电机。特定实施方式涉及永磁同步电机(pmsm)。更具体的实施方式涉及用于检测pmsm的转子位置的方法。

背景技术：

三相电力系统使用三个导体，每个导体承载交流电。这些电流具有相同的频率和振幅，但每个电流相对于另外两个电流的相差为三分之一。这种相位差导致在每个导体在另一个导体上的电压峰值后的三分之一周期出现电压峰值(以此类推)，这种效应可用于在电机中生成旋转磁场。存在利用此类旋转磁场的永磁同步电机(pmsm)，包括表面pmsm(spmsm)和内嵌/内部pmsm(ipmsm)。

技术实现要素：

一种用于感测电机的转子位置的方法的实施方式，该实施方式可包括将控制器与三相永磁同步电机(pmsm)耦接，并且使用控制器将多个电流矢量应用于pmsm，多个电流矢量包括多个虚拟电流矢量和多个测量的电流矢量，其中至少一个测量的电流矢量正交地应用于紧接在每个测量的电流矢量之前的多个虚拟电流矢量中的虚拟电流矢量。该方法也可包括：利用测量电路测量来自与pmsm耦接的三相反相器的多个值，多个值中的每个值与多个测量的电流矢量中的一个对应；以及利用与pmsm耦接的一个或多个逻辑元件，基于多个值，并且使用一个或多个位置算法来计算pmsm的转子相对于pmsm的定子的位置。

用于感测电机的转子位置的方法的实施方式可包括以下中的一者、全部或任一者：

pmsm可以是星形配置pmsm和三角形配置pmsm中的一者。

pmsm可包括表面式永磁同步电机(spmsm)和内置式永磁同步电机(ipmsm)中的一者。

多个测量的电流矢量可包括六个不同的电流矢量。

多个虚拟电流矢量可包括六个虚拟电流矢量。

多个测量的电流矢量可包括十二个不同的电流矢量。

多个虚拟电流矢量可包括三个虚拟电流矢量。

一种或多种位置算法可包括以下中的一种：

并且

其中每个αi包括介于0和2π之间的值，并且其中每个yi包括这些测量值中的一个。

用于感测电机的转子位置的方法的实施方式可包括，将控制器同定时器和模拟-数字转换器(adc)中的一者与三相永磁同步电机(pmsm)耦接，并且使用控制器将多个电流矢量应用于pmsm，多个电流矢量包括多个虚拟电流矢量和多个测量的电流矢量，其中至少一个测量的电流矢量正交地应用于紧接在每个测量的电流矢量之前的多个虚拟电流矢量中的虚拟电流矢量。该方法也可包括：利用定时器和adc中的一者测量来自与pmsm耦接的三相反相器的多个值，多个值中的每个值与多个测量的电流矢量中的一个对应；以及包括与pmsm的电感对应的电流值和与pmsm的电感对应的时间值中的一个；以及利用与pmsm耦接的一个或多个逻辑元件，基于多个值，并且使用一个或多个位置算法来计算pmsm的转子相对于pmsm的定子的位置。一个或多个逻辑元件可以被配置为当转子处于停止配置时并且当转子处于旋转配置时计算转子的位置，并且一个或多个逻辑元件可以被配置为计算不使用矢量控制来控制的pmsm的转子的位置。

用于感测电机的转子位置的方法的实施方式可包括以下中的一者、全部或任一者：

一种或多种位置算法可包括以下中的一种：

并且

其中每个αi包括介于0和2π之间的值，并且其中每个yi包括这些测量值中的一个。

这些多个值可使用与一个或多个分流电阻器耦接的一个或多个元件来测量，该一个或多个分流电阻器与三相反相器耦接。

该方法还可包括将定时器与pmsm耦接并且响应于来自比较器的输入而使用信号处理器在开始配置与停止配置之间切换定时器。

该方法可包括将adc与pmsm耦接，使用adc将来自三相反相器的模拟信号转换为数字信号，并且将来自adc的数字信号传送到一个或多个逻辑元件。

多个虚拟矢量可包括六个虚拟矢量和三个虚拟矢量中的一者。

用于感测电机的转子位置的方法的实施方式可包括，将控制器与三相永磁同步电机(pmsm)耦接，并且使用控制器将多个电流矢量应用于pmsm，多个电流矢量包括至少三个虚拟电流矢量和至少六个测量的电流矢量，其中在每个测量的电流矢量被应用之前立即将每个虚拟电流矢量正交地应用于测量的电流矢量。该方法也可包括：利用测量电路测量来自与pmsm耦接的三相反相器的多个值，多个值中的每个值与多个测量的电流矢量中的一个对应；以及利用与pmsm耦接的一个或多个逻辑元件，基于多个值，并且使用一个或多个位置算法来计算pmsm的转子相对于pmsm的定子的位置。

用于感测电机的转子位置的方法的实施方式可包括以下中的一者、全部或任一者：

该方法可包括将一个或多个分流电阻器与逻辑元件和三相反相器耦接。

一个或多个逻辑元件可以被配置为计算使用矢量控制来控制的pmsm的转子的位置。

一种或多种位置算法可包括以下中的一种：

并且

其中每个αi包括介于0和2π之间的值，并且其中每个yi包括这些测量值中的一个。

pmsm可以是spmsm和ipmsm中的一者。

多个虚拟矢量可包括六个虚拟矢量和三个虚拟矢量中的一者。

对于本领域的普通技术人员而言，通过具体实施方式以及附图并通过权利要求书，上述以及其他方面、特征和优点将会显而易见。

附图说明

将在下文中结合附图来描述各实施方式，其中类似标号表示类似元件，并且：

图1是可能的测量矢量与永磁同步电动机(pmsm)的转子位置之间的关系的表示；

图2是具有由图1的测量矢量得到的测量数据的图表；

图3是三相pmsm的定子磁芯中产生剩余磁通量的表示；

图4是由剩余磁通量形成的滞后回线的表示；

图5是示出具有和不具有剩余磁通量的转子的测量的电感数据的图表；

图6是第一电流矢量和两个正交电流矢量与pmsm的转子位置之间的关系的表示；

图7是代表性地示出用于感测电机的转子位置的系统的第一个实施方式的元件的框图；

图8是代表性地示出三相反相器和与其耦接的分流电阻器的实施方式的元件的图；

图9是代表性地示出三相反相器和与其耦接的三个分流电阻器的实施方式的元件的图；

图10是示出逻辑元件的布置的图7的图；

图11是代表性地示出用于感测电机的转子位置的系统的第二个实施方式的元件的框图；

图12是具有逻辑元件布置的特定实施方式的图11的图；

图13是应用电流矢量和测量值以使用六个测量的电流矢量确定pmsm的转子位置的工艺流程；

图14是应用电流矢量和测量值以使用十二个测量的电流矢量确定pmsm的转子位置的工艺流程；

图15是显示了与用于确定pmsm的转子位置的常规方法相关联的eq.1中显示的ns_margin的图表；

图16是显示了与用于确定pmsm的转子位置的电流方法相关联的eq.1中显示的ns_margin的图表；

图17是示出不使用虚拟电流矢量方法的pmsm的估计位置与实际位置之间的关系的图表；并且

图18是示出使用虚拟电流矢量方法的pmsm的估计位置与实际位置之间的关系的图表。

具体实施方式

本公开、其各方面以及实施方式并不限于本文所公开的具体部件、组装工序或方法元素。本领域中已知的与用于检测永磁同步电机(pmsm)的转子位置的预期系统和方法一致的许多另外的部件、组装工序和/或方法元素将显而易见地与本公开的具体实施方式一起使用。因此，例如，尽管本发明公开了具体实施方式，但是此类实施方式和实施部件可包括符合预期操作和方法的本领域已知用于检测pmsm的转子位置的此类系统和方法以及实施部件和方法的任何形状、尺寸、样式、类型、模型、版本、量度、浓度、材料、数量、方法元素、步骤等。

在各种实施方式中，用于检测本文公开的pmsm的转子位置的系统和方法的元件可以类似于或包括takai的美国专利申请15/215425中公开的系统和方法的任何元件，标题为“rotorpositionsensingsystemforthreephasemotorsandrelatedmethods”，于2016年7月20日提交；takai的美国专利申请15/219021，标题为“rotorpositionsensingsystemforthreephasemotorsandrelatedmethods”，于2016年7月25日提交；以及okubayashi的美国专利申请15/382160，标题为“rotorpositionsensingsystemforpermanentmagnetsynchronousmotorsandrelatedmethods”，于2016年12月16日提交；其中每个的公开内容在此以引用的方式并入本文。

如在这些先前提交的申请中所解释的，可以通过将多个电压矢量应用于pmsm来确定pmsm的转子位置。如在本公开中所使用的，pmsm可指示表面式pmsm(spmsm)、内部式pmsm(ipsm)、星形配置pmsm和/或三角形配置pmsm。获取与应用于pmsm的电压矢量对应的多个测量。基于该测量，可以确定pmsm的转子位置。

参见图1，其示出了可能的测量矢量与pmsm的转子位置之间的关系的表示。磁转子2具有北极和南极。在图1所示的实施方式中，利用对应于磁转子2的北极的电流矢量m(12)，针对三相pmsm映射十二个不同的测量矢量或电流矢量m(1)-m(12)。由于电压和电流之间的关系，测量矢量可以是电流矢量或电压矢量。本领域的普通技术人员将会理解电流和电压之间的关系，并且将会理解如何使用本文公开的原理在本文公开的实施方式中利用电压矢量来替换电流矢量。

参见图2，其显示了具有由图1的测量矢量得到的测量数据的图表。图2中的图表图示了图1的电流矢量m(1)-m(12)的电感l和电角度θ的关系。数据点y(7)-y(12)分别对应于矢量m(7)-m(12)。如图2所示，与北极(m12)最接近对准的电流矢量对应于具有最低电感y(12)的数据点。类似地，与南极m(9)最接近对准的电流矢量对应于具有次低电感y(9)的数据点。虽然与m(12)和m(9)对应的电感可能相似，但是与北极最接近对准的矢量对应于具有最低电感的数据点。对应于北极的矢量的电感与对应于南极的矢量之间的余量可以使用eq.1：

ns_margin＝(y(12)-y(9))/(y(7)-y(12))eq.1

其中y(7)是图2中的最大数据点，y(12)是图2中的最小数据点，并且y(9)是与图2中的最小数据点y(12)异相180度的数据点。如可以通过图2和eq.1理解，ns_margin越小，将对应于转子南极的矢量误认为对应于转子北极的矢量的可能性越大。

将对应于转子的北极的矢量(或具有比数据点y(12)低的电感的数据点y(9))误认为对应于转子的南极的矢量的可能性随干扰磁通量而加剧。参见图3，其示出了三相pmsm的定子磁芯中产生剩余磁通量的表示。当电流在定子8中流动时，在定子磁芯12中生成了剩余磁通量10。存在与剩余磁通量10相关联的矢量14，该矢量与最初应用于定子8的电流的矢量不同。如图4所示，剩余磁通量的生成形成了滞后回线。磁通密度由垂直轴b表示，磁化力由水平轴h表示。在应用磁化力并且然后减小到零之后，剩余磁通密度为16。这种剩余磁通密度可导致错误测量的电感数据，这些数据也可以随时间变化，这取决于电感测量采取的时间。

类似于图4的滞后回路，图5是示出具有和不具有剩余磁通量的转子的测量的电感数据的图表。在该图示中，ψ轴表示磁通量，i轴表示定子电流。该图表单独示出了转子磁通量18以及与剩余磁通量20组合的转子磁通量。当两条曲线接近饱和点22时，转子18的磁通量同与任何剩余磁通量20相结合的转子的磁通量之间几乎没有差异。但是，磁通量的总量可以根据定子电流而显著变化。在该图示中，ic表示具体的矢量电流。ic处的总磁通量24明显大于ic处转子的磁通量26。因为电感l是磁通量和电流的函数，所以单独转子的电感lcof随着受剩余磁通量影响的转子的电感lr而变化。这种变化可以用eq.2-eq.4示出：

lc≠lreq·4

在各种实施方式中，如果在应用第二电流矢量之前应用第一电流矢量，该第二电流矢量将被测量并且与第一电流矢量正交，则考虑到剩余磁通量对第二电流矢量的测量的影响，由第二电流矢量感知到的剩余磁通量的影响实际上可以变为零。参见图6，其示出了第一电流矢量和两个正交电流矢量与pmsm的转子位置之间的关系的表示。因此，根据图6，如果正好在应用测量矢量m(1)之前应用正交矢量m(8)或m(11)，则测量的矢量m(1)的电感将基本上不受剩余磁通量的影响。在各种实施方式中，在测量的矢量之前应用的正交矢量可以是另一个测量的矢量，或者可以是永远不用于收集当前矢量测量(测量的)的虚拟矢量。

参见图7，其示出了代表性地示出用于感测电机的转子位置的系统的第一个实施方式的元件的框图。在各种实施方式中，用于检测pmsm的转子位置的方法可包括将控制器与具有转子32和定子34的三相pmsm30耦接。该方法也可包括将三相反相器36与从前置驱动器接收uh、vh、wh、ul、vl和wl信号的pmsm30耦接。通过非限制性示例，三相反相器可具有图8所示的三相反相器的配置，其中uh信号控制开关q1h，vh信号控制开关q2h，wh信号控制开关q3h，ul信号控制开关q1l，vl信号控制开关q2l，wl信号控制开关q3l，以向线路输出三相电力，这些线路与pmsm耦接。该方法包括将三相反相器与电压vm耦接并且耦接作为系统的一部分的分流电阻器38(标记为rs)。

可诸如通过控制正常驱动信号处理器和/或电感测量信号处理器的主要状态控制器来控制三相反相器的开关以实现将所需电流矢量应用于pmsm。例如，如果需要uv电流矢量，则可以打开q1h和q2l并关闭所有其他开关，使得显示为rs电压的电流对应于uv电流矢量。可根据需要改变开关以应用wu、wv、uw、vw和vu电流矢量，并将所得电流测量为来自pmsm的rs电压。

方法实施方式可包括使用控制器将多个电流矢量应用于pmsm，而在其他方法实施方式中，代替地可以将多个电压矢量应用于pmsm。多个电流矢量可以包括测量的电流矢量和虚拟电流矢量这两者。在各种实施方式中，测量的电流矢量的数量可以是6个矢量、12个矢量、24个矢量或多于24个矢量。在各种实施方式中，每个测量的电流矢量可具有与测量的电流矢量正交的矢量，其在应用于所测量的电流矢量之前立即应用于pmsm30。正交矢量可以是另一个测量的矢量或者可以是虚拟矢量。在各种方法实施方式中，将测量的电流矢量中的至少一个正交地应用于紧接在测量的矢量之前的虚拟矢量。

重新参见图7，该方法可包括将rs的任一侧上的两条线路耦接到放大器(amp)40。正常驱动信号处理器用于控制前置驱动器，但该方法可包括多路复用器42，其耦接在正常驱动信号处理器44与前置驱动器46之间，以便从正常驱动信号处理器和电感测量信号处理器48接收信号。多路复用器42由控制器28控制，该控制器也可与正常驱动信号处理器44通信。因此，为了确定pmsm的转子的位置，控制器28可使用多路复用器42来更改前置驱动器46的输入，使得来自电感测信号处理器48的输入用于使用前置驱动器46来生成电流矢量。

该方法可包括利用测量电路测量来自耦接到pmsm30的三相反相器36的多个值。测量电路可包括一个或多个分流电阻器耦接的一个或多个元件，该一个或多个分流电阻器与三相反相器耦接。在各种实施方式中，测量电路可包括定时器50、模拟-数字转换器(adc)52或定时器和adc这两者。每个值可与测量的电流矢量对应，并且可包括与pmsm的电感对应的电流值或者与pmsm的电感对应的时间值。更具体地，每次应用电流矢量时，信号将被amp40接收。在实施方式中，该信号由amp40放大并被传递，使得一个信号将被传递到比较器54，而另一个信号被传递到adc52。在其他实施方式中，信号可仅被传递到比较器54或仅被传递到adc52。比较器54与定时器50可通信地/可操作地耦接，并且该定时器与多路复用器56可通信地耦接。adc52与多路复用器56可通信地耦接，并且也与正常驱动信号处理器44可通信地耦接。

该方法也包括利用耦接到pmsm的一个或多个逻辑元件，基于来自三相反相器36的多个值，并且使用一个或多个位置算法来计算pmsm的转子相对于pmsm的定子的位置。一个或多个逻辑元件被包括在图7的转子位置估计器58中。转子位置估计器58与多路复用器56和正常驱动信号处理器44耦接，并且用于确定转子位置。时间测量(tmes)方法或电流测量(imes)方法均可用于确定转子位置。如果使用tmes方法，则在过程中使用定时器。例如，当初始化电流矢量时，信号处理器48可致使定时器50启动，或在其他实施方式中，当电流达到从比较器54传送到信号处理器48的第一电平时，可致使该定时器启动。当电流达到从比较器传送到信号处理器48的ic电平(某个预定电流电平)时，然后可通过信号处理器48致使定时器50停止(尽管在其他实施方式中，从比较器到定时器的一个或多个信号可用于直接启动和/或停止定时器)。这样，该方法包括结合每个电流矢量测量该电流达到指定电流电平的时间。这可用于确定pmsm的电感，其继而可与一个或多个算法一起用于确定转子位置。

参见图10，其示出了图7示出的逻辑元件的布置的图。图10所示的实施方式是可用于执行各种计算的逻辑元件的布置的示例。在各种实施方式中，逻辑元件可以被配置为在转子处于停止配置时计算转子的位置，而在其他实施方式中，逻辑元件可以被配置为当转子处于旋转配置时计算转子的位置。逻辑元件可以被配置为计算使用矢量控制来控制进行控制或未进行控制的pmsm的转子的位置。先前将其公开内容以引用方式并入本文的美国专利申请no.15/215425公开了可包括在本文公开的各种系统实施方式中的逻辑元件的具体操作。

逻辑元件可使用一个或多个位置算法来计算转子的位置。在各种实施方式中，该位置算法可以是eq.5或eq.6：

其中每个αi包括介于0和2π之间的值，并且其中每个yi包括测量值中的一个。美国专利申请no.15/215425，其全部内容在此以引用的方式并入本文，该专利申请公开了用于创建这些位置算法的eq.5和eq.6的具体推导。

参见图11，其示出了代表性地示出用于感测电机的转子位置的系统的第二个实施方式的部件的框图。图11的系统以及使用图11的系统的对应方法确定三相pmsm的转子位置与图7的系统以及与图7的相关联方法类似。不同之处在于，不是在系统中包括单个分流电阻器rs和单个amp，而是与图11相关联的方法，其包括多个分流电阻器58和多个amp60。在各种实施方式中，多个分流电阻器包括三个电阻器。这在图9中进一步示出，其代表性地示出三相反相器和与其耦接的三个分流电阻器的实施方式的元件的图。该方法可包括接收来自三相反相器的信号的amp。多路复用器62从amp64和amp66接收信号，并且将这些信号中的一个转发到多路复用器68，而来自amp64和amp66的输出也都被传送到所规定的保持元件(s/h)70/模拟多路复用器(amux)72。来自amp74的输出被传送到多路复用器68，并且也被传送到s/h70/amux72。来自s/h70/amux72的输出被转发到adc76。cmp_out信号被转发到电感测信号处理器78和主要状态控制器80这两者。ph_sel信号用于控制s/h70、amux72、多路复用器68和多路复用器62。图11的系统因此用于转子位置的测量或pmsm转子位置的计算。

参见图12，其示出了具有逻辑元件的布置的特定实施方式的图11的图。美国专利申请no.15/215425，其全部内容在此以引用的方式并入本文，该专利申请公开了执行位置算法的操作的每个逻辑元件的具体功能，以及对图11中所描绘的系统的功能的进一步解释。如同本文公开的其他系统和方法一样，与图11和图12相关联的方法包括使用位置算法来确定pmsm的转子位置的逻辑元件。在各种实施方式中，该位置算法可以是eq.5或eq.6的算法。

参见图13，其示出了应用电流矢量和测量值以使用六个测量的电流矢量确定pmsm的转子位置的工艺流程。在图13中示出的工艺可以由图7、图11或其他系统实施方式描绘的系统使用。图13中的电流矢量对应于图1中的电流矢量，图13中描绘的测量对应于图2中描绘的数据值。在各种实施方式中，m(8)或m(11)矢量可以作为m(1)向量的虚拟向量正交应用。然后可以应用m(1)矢量，并且可以采取与m(1)矢量对应的y(1)测量。m(9)或m(12)矢量然后可以作为m(2)向量的虚拟向量正交应用。然后可以应用m(2)矢量，并且可以采取与m(2)矢量对应的y(2)测量。m(7)或m(10)矢量然后可以作为m(3)向量的虚拟向量正交应用。然后可以应用m(3)矢量，并且可以采取与m(3)矢量对应的y(3)测量。m(8)或m(11)矢量然后可以作为m(4)向量的虚拟向量正交应用。然后可以应用m(4)矢量，并且可以采取与m(4)矢量对应的y(4)测量。m(9)或m(12)矢量然后可以作为m(5)向量的虚拟向量正交应用。然后可以应用m(5)矢量，并且可以采取与m(5)矢量对应的y(5)测量。m(7)或m(10)矢量然后可以作为m(6)向量的虚拟向量正交应用。然后可以应用m(6)矢量，并且可以采取与m(6)矢量对应的y(6)测量。在该实施方式中，使用了六个虚拟矢量。然而，在其他实施方式中，可能会使用多于或少于六个虚拟矢量。

参见图14，其示出了应用电流矢量和测量值以使用十二个测量的电流矢量确定pmsm的转子位置的工艺流程。与图13类似，图14中所示的工艺可以由类似于图7、图11或其他系统实施方式中所示的系统实施方式使用。图14中的电流矢量对应于图1中的电流矢量，图14中描绘的测量对应于图2中描绘的数据值。在各种实施方式中，m(8)或m(11)矢量可以作为m(1)向量的虚拟向量正交应用。然后可以应用m(1)矢量，并且可以采取与m(1)矢量对应的y(1)测量。然后可以应用m(8)或m(11)矢量，并且可以采取与m(8)或m(11)矢量对应的y(8)或y(11)测量。因为测量矢量m(1)已经正交于m(8)或m(11)，所以不需要在应用m(8)或m(11)矢量之前应用虚拟电流。然后可以应用m(4)矢量，并且可以采取与m(4)矢量对应的y(4)测量。因为测量矢量m(8)或m(11)已经正交于m(4)，所以不需要在应用m(4)矢量之前应用虚拟电流。然后可以应用m(8)或m(11)矢量(取决于较早应用哪个矢量)并且可以采取与m(8)或m(11)矢量对应的y(8)或y(11)测量。因为测量矢量m(4)已经正交于m(8)或m(11)，所以不需要在应用m(8)或m(11)矢量之前应用虚拟电流。m(9)或m(12)矢量然后可以作为m(2)向量的虚拟向量正交应用。然后可以应用m(2)矢量，并且可以采取与m(2)矢量对应的y(2)测量。然后可以应用m(9)或m(12)矢量，并且可以采取与m(9)或m(12)矢量对应的y(9)或y(12)测量。因为测量矢量m(2)已经正交于m(9)或m(12)，所以不需要在应用m(9)或m(12)矢量之前应用虚拟电流。然后可以应用m(5)矢量，并且可以采取与m(5)矢量对应的y(5)测量。因为测量矢量m(9)或m(12)已经正交于m(5)，所以不需要在应用m(5)矢量之前应用虚拟电流。然后可以应用m(9)或m(12)矢量(取决于较早应用哪个矢量)并且可以采取与m(9)或m(12)矢量对应的y(9)或y(12)测量。因为测量矢量m(5)已经正交于m(9)或m(12)，所以不需要在应用m(9)或m(12)矢量之前应用虚拟电流。m(7)或m(10)矢量然后可以作为m(3)向量的虚拟向量正交应用。然后可以应用m(3)矢量，并且可以采取与m(3)矢量对应的y(3)测量。然后可以应用m(7)或m(10)矢量，并且可以采取与m(7)或m(10)矢量对应的y(7)或y(10)测量。因为测量矢量m(3)已经正交于m(7)或m(10)，所以不需要在应用m(7)或m(10)矢量之前应用虚拟电流。然后可以应用m(6)矢量，并且可以采取与m(6)矢量对应的y(6)测量。因为测量矢量m(7)或m(10)已经正交于m(6)，所以不需要在应用m(6)矢量之前应用虚拟电流。然后可以应用m(7)或m(10)矢量(取决于较早应用哪个矢量)并且可以采取与m(7)或m(10)矢量对应的y(7)或y(10)测量。因为测量矢量m(6)已经正交于m(7)或m(10)，所以不需要在应用m(7)或m(10)矢量之前应用虚拟电流。在该实施方式中，仅使用了三个虚拟矢量。在其他实施方式中，可以使用多于或少于三个虚拟矢量。此外，在其他实施方式中，具体的电流矢量可以应用于pmsm的次序可不同于图13和图14中公开的次序，而仍然遵循如下原理：每个测量的电流矢量具有与测量的电流矢量正交的电流矢量，其在每个测量的电流矢量之前立即应用于pmsm。

参见图15，其示出了与eq.1中显示的ns_margin相关联的图表，该公式与用于确定pmsm的转子位置而不使用虚拟矢量的方法相关联。如与图15相关联的密钥所指示，当没有应用虚拟电流矢量(或其他正交测量矢量)时，指示转子的南极和南极的测量之间的余量为0.16。由于这个小的余量，将实际转子位置误认为180度的可能性很高。

与此相反，图16是显示了与eq.1中显示的ns_margin相关联的图表，该公式与用于确定pmsm的转子位置且使用虚拟矢量的方法相关联。如与图16相关联的密钥所指示，当应用虚拟电流矢量(或其他正交测量矢量)时，指示转子的南极和南极的测量之间的余量为0.32，是图15的最小余量的两倍。由于余量的增大，将转子位置误认为180度的可能性显著增加。

该差异在图17和图18中进一步示出。参见图17，其显示了不使用虚拟电流矢量方法的pmsm的转子的估计位置与实际位置之间的关系的图表。当试图区分对应于转子的北极和南极之间的电流矢量时，出现了第一个误差区域86。类似地，与第一误差区域86相差180度，当试图区分对应于转子的北极和南极之间的电流矢量时，出现了第二误差区域88。如图17所见，当区分对应于转子的北极和南极之间电流矢量时存在高错误率，因为这些矢量由于剩余磁通量的影响而具有最小的电感差异。

与此相反，图18显示了利用虚拟电流矢量的方法示出pmsm的估计位置与实际位置之间的关系的图表，其不具有误差区域。这是因为消除了剩余磁通量的影响，所以对应于转子的北极和南极之间的电流矢量的最小电感余量差较大。

用于感测电机的转子位置的方法的实施方式可包括感测星形配置pmsm或三角形配置pmsm的转子位置。

pmsm可包括表面式永磁同步电机(spmsm)或内置式永磁同步电机(ipmsm)。

用于感测电机的转子位置的方法的实施方式可包括利用定时器或adc测量来自与pmsm耦接的三相反相器的多个值，这些多个值中的每个值对应于多个测量的电流矢量中的一个。

这些多个值可使用与一个或多个分流电阻器耦接的一个或多个元件来测量，该一个或多个分流电阻器与三相反相器耦接。

该方法还可包括将定时器与pmsm耦接并且响应于来自比较器的输入而使用信号处理器在开始配置与停止配置之间切换定时器。

用于感测电机的转子位置的方法可包括将adc与pmsm耦接，使用adc将来自三相反相器的模拟信号转换为数字信号，并且将来自adc的数字信号传送到一个或多个逻辑元件。

用于感测电机的转子位置的方法可以包括使用控制器将多个电流矢量应用于pmsm，这些多个电流矢量包括多个虚拟电流矢量和多个测量的电流矢量。多个虚拟矢量可包括六个虚拟矢量或三个虚拟矢量。

用于感测电机的转子位置的方法的实施方式可包括：利用测量电路测量来自与pmsm耦接的三相反相器的多个值，多个值中的每个值与多个测量的电流矢量中的一个对应；以及利用与pmsm耦接的一个或多个逻辑元件，基于多个值，并且使用一个或多个位置算法来计算pmsm的转子相对于pmsm的定子的位置。

该方法可包括将一个或多个分流电阻器与逻辑元件和三相反相器耦接。

一个或多个逻辑元件可以被配置为计算使用矢量控制来控制的pmsm的转子的位置。

pmsm可以是spmsm和ipmsm中的一者。

用于感测电机的转子位置的方法的实施方式可包括，将控制器与三相永磁同步电机(pmsm)耦接，并且使用控制器将多个电流矢量应用于pmsm，多个电流矢量包括至少三个虚拟电流矢量和至少六个测量的电流矢量，其中在每个测量的电流矢量被应用之前立即将每个虚拟电流矢量正交地应用于测量的电流矢量。多个虚拟矢量可包括六个虚拟矢量和三个虚拟矢量中的一者。

在以上描述中提到用于检测pmsm的转子位置的系统的具体实施方式以及实施部件、子部件、方法和子方法的地方，应当易于显而易见的是，可在不脱离其实质的情况下作出多种修改，并且这些实施方式、实施部件、子部件、方法和子方法可应用于其他用于检测pmsm的转子位置的系统和方法。