基于霍尔传感器的角度校正方法、装置及永磁同步电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及控制技术领域，更具体地说，涉及一种基于霍尔传感器的角度校正方法、装置及永磁同步电机。
【背景技术】
[0002]带霍尔传感器的永磁同步电机通过霍尔传感器进行位置信号的检测。通常永磁同步电机设置有三个霍尔传感器，每个霍尔传感器的霍尔状态在1或0之间跳变，从而三个霍尔传感器组成了 8种状态，而由于三个霍尔传感器中，每个霍尔传感器均在一个电周期内导通180°，关断180°，且每两个霍尔传感器错开120°导通，因此，360°电角度只有六个霍尔位置(即，100，101，001，011，010，110)能读取定子磁场电角度(以下简称电角度)，其它霍尔位置处的电角度只能通过估算得到。
[0003]传统的电角度的估算一般根据上个电周期所需时间估算下个电周期里每个PWM控制周期转子的电角度，该方法估算的电角度与实际电角度存在很大的误差，即准确性较低，因此，在霍尔信号跳变时，很容易导致绕组电流突变，使得电机出现抖动、反转或失步现象。
[0004]因此，如何对估算出来的电角度进行校正以降低霍尔信号跳变时的绕组电流突变成为亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种基于霍尔传感器的角度校正方法、装置及永磁同步电机，对估算出来的电角度进行校正以降低霍尔信号跳变时的绕组电流突变成为亟待解决的问题。
[0006]为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案:
[0007]—种基于霍尔传感器的角度校正方法，包括:
[0008]依据转子当前的角速度以及PWM控制周期确定电角度增量；
[0009]确定当前霍尔位置下的霍尔角度以及前一 PWM控制周期内的电角度；
[0010]依据所述转子的转向，所述霍尔角度与所述前一 PWM控制周期内的电角度的超前/滞后关系，对所述前一 PWM控制周期内的电角度进行校正，得到当前PWM控制周期内的电角度；其中，校正步长为所述电角度增量。
[0011]上述方法，优选的，所述依据转子当前的角速度以及PWM控制周期确定电角度增量包括:
[0012]将所述转子当前的角速度与所述PWM控制周期的乘积确定为电角度增量。
[0013]上述方法，优选的，所述依据所述转子的转向，所述霍尔角度与所述前一 PWM控制周期内的电角度的超前/滞后关系，对所述前一 PWM控制周期内的电角度进行校正包括:
[0014]当所述前一 PWM控制周期内的电角度超前所述霍尔角度，且超前角度在第一预设范围内时，
[0015]如果转子转向为正转，则将所述前一 PWM控制周期内的电角度增加所述电角度增量;
[0016]如果转子转向为反转，则将所述前一 PWM控制周期内的电角度减少所述电角度增量。
[0017]上述方法，优选的，所述依据所述转子的转向，所述霍尔角度与所述前一 PWM控制周期内的电角度的超前/滞后关系，对所述前一 PWM控制周期内的电角度进行校正包括:
[0018]当所述前一 PWM控制周期内的电角度滞后所述霍尔角度，且滞后角度在第二预设范围内时，
[0019]如果转子转向为正转，则将所述前一 PWM控制周期内的电角度增加所述电角度增量;
[0020]如果转子转向为反转，则将所述前一 PWM控制周期内的电角度减少所述电角度增量。
[0021]上述方法，优选的，在得到当前PWM控制周期内的电角度后，还包括:
[0022]若得到的当前PWM控制周期内的电角度与所述霍尔角度不同，则对电角度增量进行补偿，补偿参数为:Δ θ/m;其中，Λ Θ为校正后的当前PWM控制周期内的电角度与所述当前霍尔位置下的霍尔角度的差值；m为转子转过预设区间角度所经历的PWM控制周期的个数；
[0023]则补偿后的电角度增量为:原电角度增量与补偿参数的和。
[0024]上述方法，优选的，在确定转子转向之前还包括:
[0025]在电机启动时，如果转子的转向与给定转向不同，则将霍尔角度赋值给电角度。
[0026]一种基于霍尔传感器的角度校正装置，包括:
[0027]增量确定模块，用于依据转子当前的角速度以及PWM控制周期确定电角度增量；
[0028]参数确定模块，用于确定当前霍尔位置下的霍尔角度以及前一 PWM控制周期内的电角度；
[0029]校正模块，用于依据所述转子的转向，所述霍尔角度与所述前一 PWM控制周期内的电角度的超前/滞后关系，对所述前一 PWM控制周期内的电角度进行校正，得到当前PWM控制周期内的电角度；其中，校正步长为所述电角度增量。
[0030]上述装置，优选的，所述增量确定模块包括:
[0031]确定单元，用于将所述转子当前的角速度与所述PWM控制周期的乘积确定为电角度增量。
[0032]上述装置，优选的，所述校正模块包括:
[0033]第一校正单元，用于当所述前一 PWM控制周期内的电角度超前所述霍尔角度，且超前角度在第一预设范围内时，如果转子转向为正转，则将所述前一 PWM控制周期内的电角度增加所述电角度增量；如果转子转向为反转，则将所述前一 PWM控制周期内的电角度减少所述电角度增量。
[0034]上述装置，优选的，所述校正模块包括:
[0035]第二校正单元，用于当所述前一 PWM控制周期内的电角度滞后所述霍尔角度，且滞后角度在第二预设范围内时，如果转子转向为正转，则将所述前一 PWM控制周期内的电角度增加所述电角度增量；如果转子转向为反转，则将所述前一 PWM控制周期内的电角度减少所述电角度增量。
[0036]上述装置，优选的，还包括:
[0037]补偿模块，用于在得到的当前PWM控制周期内的电角度与所述霍尔角度不同时，对电角度增量进行补偿，补偿参数为:Λ θ/m;其中，Λ Θ为校正后的当前PWM控制周期内的电角度与所述当前霍尔位置下的霍尔角度的差值;m为转子转过预设区间角度所经历的PWM控制周期的个数；则补偿后的电角度增量为:原电角度增量与补偿参数的和。
[0038]上述装置，优选的，还包括:
[0039]赋值模块，用于在电机启动时，如果转子的转向与给定转向不同，则将霍尔角度赋值给电角度。
[0040]—种基于霍尔传感器的永磁同步电机,包括如上任意一项所述的基于霍尔传感器的角度校正装置。
[0041]通过以上方案可知，本申请提供的一种基于霍尔传感器的角度校正方法、装置及永磁同步电机，根据转子当前的角速度以及PWM控制周期确定电角度增量，依据转子的转向、当前霍尔位置下的霍尔角度与前一 PWM控制周期内校正后的电角度的超前/滞后关系，对所述前一 PWM控制周期内的电角度进行校正，得到当前PWM控制周期内的电角度；其中，校正步长为所述电角度增量。
[0042]可见，本申请实施例提供的基于霍尔传感器的角度校正方法、装置及永磁同步电机，实时对每一个PWM控制周期内的电角度进行校正，提高了电角度估算的准确性，降低了与实际电角度之间的误差，从而降低霍尔信号跳变时的绕组电流突变，避免电机出现抖动、反转或失步现象。
【附图说明】
[0043]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图