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電動機線圈正時方法與流程

2023-10-17 08:27:09


本發明涉及開關磁阻電動機,具體地,涉及電動機的線圈的操作的正時方法。



背景技術:

在圖1A、1B和2到4中展示了典型的開關磁阻電動機。這個例子具有在定子1上的六個,優選地,均勻間隔的極2和在轉子4上的四個,優選地,均勻間隔的極3的組合。在這個例子中,定子的極從定子環5向內突出,該環在定子極之間提供低磁阻材料的路徑。

轉子由十字形的疊片堆疊形成,並且由低磁阻材料形成。因此,由於將變得顯而易見的原因,每個轉子極均通過低磁阻路徑連接到直徑上對置的轉子極。因此,如所標記的,極U通過低磁阻路徑連接到極U』,並且極V通過低磁阻路徑連接到V』。

定子的每個極均纏繞有線圈6,這些線圈成對排布,每對包括位於穿過定子的旋轉軸的各直徑的相反的兩端的線圈。因此在這種情況下,如所標記的,這些對為線圈AA』、BB』和CC』。在同一時間用來自電動機控制電路10的電流(圖5)對一對的線圈通電,並且在某種意義上使得一個提供朝向旋轉軸的磁場,一個提供遠離該軸的磁場。在圖中,在線圈上的箭頭表示在紙平面的上方的線圈中的電流的方向,虛線箭頭表示磁通量。由通電的線圈產生的磁通量和它們各自的極一起通常沿著它們之間的直徑排布,接著沿著定子環(在圓周方向上)到達該對的另一個通電線圈。

轉子改變在通電的一對定子極之間的空間中的磁場線分布。沿通電的一對定子極之間的直徑對齊的轉子的直徑上對置的一對極所處的轉子位置,對於包含了在該對齊的轉子極之間的轉子的磁路,為具有最小磁阻轉子的位置。在1B中展示了對齊在定子極A和A』之間的轉子極U和U』的例子。因此,這樣的位置是磁能最小的位置。在未對齊位置,例如,如圖1A中,磁通量仍然沿著轉子的極之間的低磁阻路徑流動,因此該通量從定子的通電的極之間的直徑轉移,結果是它不得不跨過轉子和定子極之間更大的空氣間隙,增大磁路的磁阻和磁能。因此,如果轉子沒有對齊,那麼在其上存在轉矩,牽引其朝向對齊的位置。

在運行轉速,通過對定子線圈對依次充電以牽引轉子的極朝向旋轉方向來驅動電動機。因此,當例如,轉子處在圖1A的位置中,並且轉子順時針旋轉,以致轉子極U和U』接近定子極A和A』時,A和A』的線圈被通電使得U和U』朝向A和A』牽引。當到達U和U』與線圈A和A』對齊的圖1B的位置時,A和A』被關閉(圖2),使得轉子可以繼續旋轉,而不會減慢或牽引回到A和A』。這時候,轉子極V和V』也接近線圈B和B』的定子極,因此B和B』被通電(圖2)從而朝向B和B』在順時針方向上向前牽引轉子極V和V』。

當到達V和V』與線圈B和B』對齊的圖3的位置時,B和B』被關閉,使得轉子可以繼續旋轉,而不會減慢或牽引回到B和B』。這時候,轉子極U』和U接近線圈C和C』的定子極,因此線圈C和C』被通電從而朝向C和C』在順時針方向上向前牽引轉子極U』和U。

當到達U和U』與C和V』對齊的圖4的位置時,線圈C和C』被關閉,使得轉子可以繼續旋轉,而不會減慢或牽引回到C和C』。這時候,轉子極V』和V接近定子極A和A』,因此線圈A和A』被通電從而朝向A和A』在順時針方向上向前牽引轉子極V』和V。

當V』和V到達A和A』時,轉子已經轉動90°,因此,由於轉子具有四折旋轉對稱,其實際上處於圖2所示的相同位置,因此重複對線圈B和B』,接著對C和C』,然後對A和A』的通電的循環,從而推進定子到下一個90°,依此類推。

在本領域眾所周知的,在轉子旋轉的特定角度關閉或接通線圈,例如,響應由線圈產生的傳感信號,因為當轉子極經過線圈時同時由電流和線圈的電感變化驅動這些線圈。在圖5中展示了已知的第一電動機控制電路10。該第一電動機控制電路10包括在電源20上並聯連接的定子線圈對。通過閉合開關21和22對彼此並聯連接的線圈A和A』通電,並且類似地,通過閉合開關23和24對線圈B和B』通電,通過閉合開關25和26對線圈C和C』通電。這些開關是由控制電路10操作的,當要對線圈通電時,控制電路10閉合開關。線圈A和A』由其共用的一對開關21和22操作(類似地,每個線圈對B和B』和C和C』具有其自己的共用開關對),這足以提供上述線圈通電的模式。開關21到26作為,例如,FET或IGBT電晶體提供。電動機控制電路10使用電流的測量值來確定轉子的位置,並且依次確定開關21到26的運行的時序。具體地,在本領域眾所周知的,在旋轉的特定角度關閉或接通線圈。

更具體地,圖5的控制電路10檢測由線圈產生的信號,因為當轉子極經過線圈時同時由電流和線圈的電感變化驅動這些線圈。這種電感包括跨過DC電源20並聯連接的定子線圈對。電源的電壓取決於應用,可能是例如,12V、24V、48V或300V。通過閉合開關21和22對彼此並聯連接的線圈A和A』通電,並且類似地,通過閉合開關23和24對線圈B和B』通電,通過閉合開關25和26對線圈C和C』通電。這些開關是由開關控制單元27操作的,當要對線圈通電時,開關控制單元27閉合開關。在每個線圈對中的電流由與其串聯連接的傳感器28檢測,以提供產生的與電流成比例的電壓信號,該電壓信號用於確定轉子位置,這些轉子位置依次用於確定開關21和22、23和24,以及25和26的運行的時序。

電動機控制電路10在多個階段處理來自線圈的信號,形成控制迴路。位置評估器30接收表明線圈電流的信號,根據這些信號連續計算轉子的位置,並且輸出轉子位置值信號31。該計算通過微控制器執行,需要複雜的算法。速度評估器32區分這種相對於時間的信號,從而提供轉子速度信號33。控制迴路設計為控制電動機的速度由輸入信號——速度命令信號35設定,減法器36形成速度命令信號和轉子速度信號之間的差值,從而形成速度誤差信號37。迴路控制器38,例如在這種情況下的比例-積分控制器,使用這個信號來調節電動機的轉矩命令39。由電動機施加的轉矩和該電動機的穩態速度之間的關係通常單調遞增。因此,如果速度誤差表明發動機運行得比需要的慢,那麼控制器38增大命令的轉矩,而如果速度誤差表明發動機運行得比命令的快,那麼控制器38減小命令的轉矩。控制器38還過濾繞控制迴路傳播的信號以便使迴路響應變平滑。

電動機1當然不直接受轉矩命令的控制,轉矩命令39轉換為電動機的開關的控制角度42。這些角度為電動機的開關操作所處的轉子的角度,特別是線圈對接通所處的角度、允許線圈對為「自由輪」的角度,以及線圈對關閉所處的角度。

為了接通線圈,該線圈相關的兩個開關都要接通(對於線圈AA』為開關21和22)。在自由輪模式中,將線圈連接至正極的開關(例如,21)被斷開,但是電流繼續通過二極體循環,在截止角,兩個開關都被斷開,在線圈中的電流通過另一標記的二極體傳遞到地,在開關斷開之後的短時間內消失。(可選地,對於自由輪模式,可能替代地斷開將線圈連接至負極的開關,電流繼續流過該對的線圈和標記的另一個二極體。在自由輪模式中斷開的兩個開關可以依次交替,以共同平衡由它們之間的切換消耗的功率)。

由查找表41執行轉矩命令信號到這些角度的轉換。需要提供所需的轉矩的角度取決於轉子的速度,因此還向查找表41提供轉子速度信號33,從而為轉矩和速度提供角度。當電動機連接至它所需的負載上時驅動該電動機時,可以按照經驗確定這些角度。

由查找表產生的角度42傳遞到開關控制單元27,當這些角度與轉子位置值信號31匹正時,該開關控制單元27相應地以角度42操作開關。更具體地,對於每個線圈,提供的角度42都是相同的,並且提供的角度42與線圈對的角度位置相關。開關控制器27持續追蹤接下來要操作的是哪個線圈對,並且以30°為模使用轉子位置值31,用於與角度42的比較。

優選地由微控制器執行電路塊30、32、36、38、41和27。由圖6和7說明已知的第二控制電路。

圖6展示了帶有磁傳感器環50的電動機,該磁傳感器環50安裝在電動機1的轉子柄51上以隨著柄並且因而隨著轉子旋轉。該傳感器環沿著該柄放置,與轉子有一定距離,從而避免與電動機自身的磁幹擾(由於視圖是沿著柄的軸,因此該距離在圖中不明顯)。該環按照八個扇區被徑向磁化,每個扇區以相反的方向磁化。三個霍爾效應傳感器51、53、55安裝在環50的短距離外,並且相對定子靜止。這些傳感器環沿著環的圓周的一段分布,在圓周方向上彼此逐步間隔30°。這種組合意味著環的每個N到S的邊界(其不同於從S到N的邊界的傳感器)每隔轉子和環的旋轉的30°依次穿過傳感器,並且接著在90°之後,下一個N-S邊界間隔30°再次以相同的順序穿過它們,依此類推。每次N-S邊界穿過傳感器51、53、55時,它相關的信號調節電子器件在那時在相應的導體上產生相應的脈衝信號52、54、56(圖7)。由於穿過圖5的控制電路中的線圈的電流信號的特性,因此從這三個霍爾效應傳感器上產生的脈衝因而具有相同的頻率和它們之間的角距。

信號52、54、56的使用如下。速度估計器32』使用脈衝之間的時間來估計轉子的角速度以提供轉子速度信號33。(無需消耗大量資源的位置估計器。)開關控制器27』使用相應的導體上的脈衝52、54、56為相應的線圈對AA』、BB』、CC』的開關安排時間。根據由控制迴路提供的角度42』和轉子速度信號計算用於開關的操作的時間的偏移。首先由角度偏移校正器43根據由查找表41提供的那些角度42調整這些角度42』,以考慮到磁環50的N-S邊界相對於轉子的角位置。在電動機製造結束並且它的磁指示環50置於轉子柄上時測量需要的偏移調整(產線結束(End-of-line,EOL)值44),並且將該偏移調整編程到電動機控制電路10』中。該偏移是轉子極穿過線圈的定子極(A或B或C)所處的角度和相對於該轉子極的N-S邊界穿過相對於該線圈的傳感器51、53、55所處的角度之間的差值。在圖5的電路中不需要這種調整,因此由線圈產生的電流信號自動與穿過定子極的轉子極對齊。在其他方面,圖7的其餘電路以與圖5的電路相同的方式運行。

在本領域還眾所周知的是,對於電動機可以由定子和轉子極的其他組合。這些組合具有線圈通電的不同階段,以便在正方向上保持轉子的轉矩。定子極和轉子極的數量之間的共同關係是定子極的數量比轉子極多兩個,並且定子極和轉子極都為偶數。極的數量的選擇通常考慮電動機的運行速度、運行功率、轉矩波動(由電動機提供的轉矩隨著轉子的角度的變化)的可接受程度,以及所需的電路。

最後注意到,在這樣的電動機中,出於平衡轉矩的理由,通常對彼此在直徑上對置的成對的線圈充電是優選的。



技術實現要素:

根據本發明,提供了一種用於開關磁阻電動機的控制電路,其包括:

可控制的開關,其用於連接至所述電動機的定子線圈,從而控制所述線圈是否被通電;

位置傳感器,其響應轉子的位置,從而提供所述轉子每轉一周所述轉子的一個或多個位置的時序的指示;

位置內插器,其連接為接收所述轉子位置的時序的指示,並且在由所述位置傳感器所指示的所述時序之間提供所述轉子的一個或多個估計的位置的時序的一個或多個指示;

開關控制器,其連接為從所述位置內插器接收所述時序的所述指示,從而確定連接為操作開關的開關控制信號的時序。

通過內插來提供估計的位置的時序,本發明無需多個位置傳感器。控制電路優選地只包括單個位置傳感器。位置內插器優選地連接為從該單個位置傳感器接收轉子位置的時序的指示。

本發明認可通過使用內插器來(在由單個位置傳感器所指示的時序之間)提供轉子的估計位置的時序的指示,只需要提供一個傳感器。這簡化了控制系統,並且可能允許降低其成本。實際上,可以使用來自內插器的估計的位置的時序替代需要的專用傳感器來檢測那些時序(如圖6中的現有技術例子中的情況)。

所述開關控制器還可能連接為從所述位置傳感器接收所述時序的所述指示,從而確定連接為操作所述開關的開關控制信號的時序。

所述位置內插器可能連接為根據所述轉子速度當前是恆定的的假設估計所述轉子的一個或多個位置。

所述位置內插器可能連接為根據所述轉子速度當前是恆定的的假設,估計所述轉子的一個或多個位置,所述速度為所述轉子的測量速度。所述位置內插器可能連接為根據來自所述位置傳感器的所述轉子位置的所述時序的所述指示,接收所述測量速度。

所述位置內插器可能連接為考慮所述轉子的加速度而估計所述轉子的一個或多個位置。這傾向於引起更快的瞬態響應,和在瞬態運行過程中的更高效率。

所述位置內插器可能連接為根據所述轉子的速度的測量值估計所述電動機的加速度,從而根據所述加速度的估計而估計所述轉子的未來速度,並且使用所述未來速度估計轉子將到達特定位置的時間。

所述位置內插器可能布置為通過採用校正因子考慮所述轉子的所述加速度。所述轉子的所述一個或多個評估的位置的時序可能基於初始估計,該初始估計接著將通過校正因子調整(例如,乘以校正因子)。

所述校正因子可能從查找表中讀取。所述控制電路可能包括存儲有所述查找表的存儲器模塊。在所述查找表中的所述校正因子的值可能已經根據經驗獲得。

所述查找表可能響應轉矩命令和/或轉子速度值,從而提供所述校正因子。所述查找表可能響應其他變量,如所述電動機的溫度和/或電池電壓降,以提供所述校正因子。

具有校正因子的查找表被認為是特別有益的,因為對於各種不同的應用/轉子,控制電路的核心實現可以保持相同;只需要調整在校正表中的值(那些值特定於特定應用、轉子慣量、負載和/或產品性能)。這使得該布置可以使用的場景相對靈活。

所述控制電路可能包括控制迴路,該控制迴路連接為依賴操作所述開關所需的電動機轉矩,向所述開關控制器提供轉子角度,所述開關控制器連接為還基於所述角度確定所述開關控制信號的所述時序。

所述控制迴路可能包括:

速度估計器,其連接為接收所述轉子的一個或多個位置的所述時序的所述指示,並且由此提供轉子速度值;

減法器,其連接為接收所述轉子速度值,並且產生所述轉子速度值和速度命令值之間的差值,從而形成速度誤差值;

迴路控制器,其連接為響應所述速度誤差值,如果所述轉子速度值小於所述速度命令值,那麼增加轉矩命令,並且,如果所述轉子速度值大於所述速度命令值,那麼減少所述轉矩命令;

查找表,其響應所述轉矩命令和所述轉子速度值,以提供所述轉子角度。

所述控制迴路可能包括偏移校正器,其用考慮到所述位置傳感器的偏移的值來調整來自所述查找表的所述轉子角度。

本發明還提供了一種裝置,其包括:

開關磁阻電動機,其包括轉子,並且包括定子線圈;

根據本發明的控制電路,其連接至所述電動機的所述定子線圈;

增壓器,其具有連接至所述電動機的所述轉子的壓縮機輪,由所述電動機驅動所述壓縮機輪。

本發明還提供了一種控制開關磁阻電動機的方法,其包括:

使用單個傳感器檢測所述電動機的轉子的位置,從而提供所述轉子每轉一周所述轉子的一個或多個位置的時序的指示;

從所述轉子位置的時序的所述指示中導出通過所述檢測所指示的所述時序之間的所述轉子的一個或多個估計的位置的時序,並且

在響應於所述估計的位置的所述時序的所述指示而確定的時刻,對所述定子的定子線圈充電。

所述方法可能包括在響應於所述定子位置的所述時序的所述指示而確定的時刻,對所述定子的定子線圈通電。

所述導出可能包括根據所述轉子速度當前是恆定的的假設,估計所述轉子的一個或多個位置。所述估計可能根據所述轉子的測量速度。所述測量速度可能根據所述轉子位置的所述時序的所述指示。

所述導出可能包括考慮所述轉子的加速度估計所述轉子的一個或多個位置。所述估計可能包括:根據所述轉子的速度的測量值估計所述發動機的加速度,根據所述加速度的所述估計,估計所述轉子的未來速度,並且使用所述未來速度估計轉子將到達特定位置的時間。所述估計可能包括:做出所述轉子的所述一個或多個估計的位置的時序的初始估計;以及應用校正因子調整所述初始估計,從而獲得所述轉子的一個或多個估計的位置的時序。所述校正因子可能從查找表中讀取。所述校正因子可能是考慮了所述轉子的所述加速度對所述初始估計進行校正的。

本發明還提供了帶有開關磁阻電動機的增壓器的壓縮機輪。

附圖說明

現在將參照以下附圖對本發明的示例進行描述:

圖1-4展示了已知的開關磁阻在運行速度下的操作中定子旋轉的連續階段或相位;

圖5為用於圖1等的電動機的第一已知控制電路的電路框圖;

圖6展示了安裝在圖1等的電動機上的、同時用在圖1等的電動機的第二已知控制電路中和根據本發明的電動機控制電路的例子中的磁位置指示環;

圖7為用於圖1等的電動機的第二已知控制電路的電路框圖;

圖8為根據本發明的用於圖1等的電動機的控制電路的例子的電路框圖;

圖9為展示了圖8的電路的一部分的更多細節的電路框圖;

圖10為根據本發明的進一步實施例的查找表。

具體實施方式

圖8為根據本發明的示例電動機控制電路10』』的方框圖。它具有類似於圖7的現有技術電路的元件,但是存在明顯的區別。磁指示環50(圖6)仍具有八個交替磁化的扇區,但是其僅通過一個霍爾效應傳感器57檢測。此外,在每次指示環的N-S邊界穿過傳感器57的時候,該指示環提供脈衝信號58,也就是說每隔轉子旋轉的90°提供一次脈衝信號,即每個轉子極提供一次脈衝信號。

速度估計器32』』具有不同的形式。在本示例中,它根據來自單個霍爾效應傳感器57的脈衝58之間的時間計算轉子速度信號。

在本示例中,在控制迴路上接下來的項:減法器36、迴路控制器38和查找表41為如在圖5和7的例子中的,並且相應地向所需的定子線圈提供開關信號。此外,如在圖7中的電路,使用EOL值44通過角度偏移校正器43調整角度42。

開關控制器27』』還以不同的方式布置。此外,雖然它接收來自角度偏移校正器43』的偏移調整的開關角度42』』,但是在本示例中,它與下面陳述的位置內插器59配合。(因為現在只存在一個霍爾效應傳感器57,因此由角度偏移校正器43』採用的EOL偏移值44』只是穿過傳感器57的磁環50的每個N-S邊界和穿過特定的線圈,例如,線圈A的相應轉子極之間的角度。)

在圖9中展示了開關控制器27』』和位置內插器59的更詳細的框圖。位置內插器59具有第一計數計時器51,其對時鐘信號61計數。該位置內插器59還響應來自霍爾效應傳感器57的脈衝58。在霍爾效應傳感器的每個脈衝時,由計數計時器61實現的計數被清零,但是它的值仍然被鎖存,並且已經由除法器62除以三,進入第二計數計時器64的目標寄存器63,通過或門66,第二計數計時器64的計數器65也被來自霍爾效應傳感器57的脈衝58清零。每當計數器65等於目標寄存器63時,第二計數計時器64的比較器67提供周期性的輸出脈衝68。因此,由目標寄存器63中的值定義的間隔因此為轉子的持續90°旋轉花費的時間的三分之一。因此,如果假設定子的速度是恆定的,那麼來自第二計數計時器65的脈衝68標記定子的三個後續線圈相位的預期開始。

三個狀態計數器71對脈衝68進行計數,以保持對哪個線圈對AA』、BB』或CC』要被通電的跟蹤。提供了與線圈對相對應的三個輸出,每個輸出當相應的線圈要被通電時具有脈衝68的其中一個的時序的脈衝。

開關控制單元27』』使用這些脈衝60來對開關21到26的操作安排時間,每個脈衝連續地為線圈對AA』、BB』、CC』、AA』、BB』、CC』等安排時間。

由於在每次霍爾效應傳感器57脈衝的時候修正轉子位置的估計,其在每轉有若干次(即,在這種情況下四次),因此在需要定子的許多旋轉使其顯著加快的許多操作條件下,恆定轉子速度的假設是合理的假設。

在轉子的正加速過程中,位置內插器59如下操作。在來自霍爾效應傳感器的脈衝58之後的來自第二計數計時器64的第三脈衝將發生在來自霍爾效應傳感器的下一脈衝之後,然而這被由下一霍爾效應脈衝引起的目標寄存器63的重新加載和計數器65的清零所抑制。

在減速過程中,發出來自第二計數計時器64的第三脈衝,但是它將稍微領先與來自霍爾效應傳感器的下一脈衝。然而,當計數器65開始再次計數時,它很快被接下來的霍爾效應傳感器脈衝清零,因此接下來的三個脈衝68相對其計時。需要注意到,位置內插器59在來自霍爾效應傳感器的脈衝相同的時間不會自動發出脈衝,但是只在其後定期發出脈衝。如果電動機的速度是恆定的,那麼輸出脈衝將發生在於霍爾效應脈衝相同的時間。

圖9的電路優選地由微控制器提供,並且通過使用它的板上計時器作為計時計數器61和64實現,當達到計數時,發出軟體中斷。

開關控制單元27』』如下使用來自位置內插器的脈衝60。三個狀態計數器71的輸出60分別連接至控制邏輯單元72,這立即引起相應的計時計數器70A、70B或70C,並且從角度42』』中選擇在角度上調整的相關偏移鎖存進它的目標寄存器中。通過控制邏輯單元向角度偏移校正器43』提供選擇信號80選擇相關角度,這依賴於控制電路保持跟蹤的指示環的哪個特定N-S邊界被檢測到。(在將開啟角度加載在計時計數器72上之前,通過將該角度除以由轉子速度信號所指示的轉子的當前輸出將該角度轉換為時間,從而提供轉子預期處於該角度的時間。為簡單起見,以下提供了用開啟、自由輪和關閉角度加載計時計數器70的參考,但是在每一種情況下,它們首先通過控制邏輯單元72轉換為時間。)當計時器70到達目標時,作為應答,控制邏輯單元72接收從計時器70返回的脈衝,並且控制邏輯單元72做出響應致使開關驅動器73輸出信號來閉合用於響應的定子線圈對的開關。在那時,它還加載自由輪角度到相同計數計時器的目標寄存器(無需將該計數器清零),並且當從計時器接收到脈衝時,再次適當地操作用於相關線圈對的定子線圈開關(通過開啟它的其中一個開關)。接著,它加載關閉角度到計數計時器(無需將該計數器清零),並且當從計時器接收到該脈衝時,同時斷開相關的定子線圈開關。

(可選地,可以通過以下方式使用計時器70:首先將其清零,採用開啟角度加載目標,接著當時間到達時,將其清零,採用自由輪角度和開啟角度之間的差值重新加載目標,然後當時間到達時,將其清零,採用關閉角度和自由輪角度之間的差值重新加載目標。)

在本示例中使用了三個計時計數器70,控制邏輯單元當其從這三個計時計數器中的一個接收到脈衝時操作相應的線圈對。可選地,可以使用一次(因為一次只操作一個線圈對),控制邏輯單元根據脈衝60記住在當前時間哪個線圈對在運行。

在類似於第一示例的第二示例中,位置內插器59如下。通過考慮轉子的加速度改進轉子位置內插器59用於估計轉子位置的假設。在本示例中,記錄來自霍爾效應傳感器57的最新的脈衝58的時序,並且據此估計轉子的當前加速度。接著加速度的這種估計被用於估計到達定子的三個相位(在這種情況下為每30°)的轉子的時序。

優選地,由微控制器實現通過位置內插器59估計加速度,如下所述。在固定時間間隔,控制邏輯單元72從轉子速度信號33記錄轉子的速度,接著估計轉子的加速度為[當前轉子速度減去先前轉子速度]除以它們之間的時間間隔。因此,如果轉子速度和加速度估計以n為索引,並因此發生在時刻tn,這種計算可以寫作:

其中,t為tn-tn-1。

接著,位置將在下一時刻tn+1的速度估計為:

速度(n+1)=dt×加速度(n)+速度(n)

其中,dt=tn+1-tn(dt的示例值為2ms的常數),即,假設恆定加速度。

接著這個速度用於劃分如上示例中的開啟、自由輪和關閉角度。

因此,知道下一個估計的速度,線圈相位AA』、BB』和CC』之間的時間可以估計為:

在本發明的進一步實施例中,不使用上述公式估計加速度。本發明的進一步實施例與第一實施例相同,除了位置內插器59布置為通過應用校正因子101考慮轉子的加速度。

位置內插器59首先以如參照第一實施例所述的相同方式做出初始估計。轉子的加速度考慮為將初始估計乘以校正因子101。校正因子101是從查找表103(如圖10所示)中獲得的。為了提取合適的校正因子101,控制電路10」檢索轉子速度值(參見有關第一實施例的描述)和轉矩命令(依賴於轉子速度是否小於速度命令值)。接著根據該速度值(帶有0-XXXX的值的x軸105)和轉矩命令(帶有0–100%的值的y軸107)從查找表中讀取合適的校正因子101。

校正因子101的值為使得初始估計要麼被保持(校正因子=1.00),要麼被減小(校正因子<1.00)。這確保了考慮轉子的加速度(這在例如,電動增壓器中是明顯的)調整轉子的估計位置的時序。

查找表103用已經按照經驗獲得的校正因子的值填充。例如,根據定子的實驗/校準獲得轉子速度和負載的每種組合的最佳校正因子101。在其他實施例中,可能藉助計算機模擬實現經驗測試。

具有校正因子101的查找表103被認為是特別有益的,因為對於各種不同的應用/轉子,控制電路10」的核心實現可以保持相同;只需要調整在校正表103中的值(那些值特定於特定應用、轉子慣量、負載和/或產品性能)。這使得該布置可以使用的場景相對靈活。

在另一實施例中(未圖示),查找表包括與定子的溫度有關的第三軸。因此,還可能依賴定子的溫度,根據需要調整校正因子。可能影響校正因子的另一參數是提供給電動機的電池電壓(其可能隨著系統運作而變化)。在另一實施例中(未圖示),查找表包括關於電池電壓的第三軸。

在上述實施例中,通過本發明控制的開關磁阻電動機可能用於驅動增壓器的壓縮機輪。

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