基于霍爾傳感器的角度校正方法、裝置及永磁同步電機的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及控制技術(shù)領域，更具體地說，涉及一種基于霍爾傳感器的角度校正方法、裝置及永磁同步電機。
【背景技術(shù)】
[0002]帶霍爾傳感器的永磁同步電機通過霍爾傳感器進行位置信號的檢測。通常永磁同步電機設置有三個霍爾傳感器，每個霍爾傳感器的霍爾狀態(tài)在1或0之間跳變，從而三個霍爾傳感器組成了 8種狀態(tài)，而由于三個霍爾傳感器中，每個霍爾傳感器均在一個電周期內(nèi)導通180°，關(guān)斷180°，且每兩個霍爾傳感器錯開120°導通，因此，360°電角度只有六個霍爾位置(即，100，101，001，011，010，110)能讀取定子磁場電角度(以下簡稱電角度)，其它霍爾位置處的電角度只能通過估算得到。
[0003]傳統(tǒng)的電角度的估算一般根據(jù)上個電周期所需時間估算下個電周期里每個PWM控制周期轉(zhuǎn)子的電角度，該方法估算的電角度與實際電角度存在很大的誤差，即準確性較低，因此，在霍爾信號跳變時，很容易導致繞組電流突變，使得電機出現(xiàn)抖動、反轉(zhuǎn)或失步現(xiàn)象。
[0004]因此，如何對估算出來的電角度進行校正以降低霍爾信號跳變時的繞組電流突變成為亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種基于霍爾傳感器的角度校正方法、裝置及永磁同步電機，對估算出來的電角度進行校正以降低霍爾信號跳變時的繞組電流突變成為亟待解決的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:
[0007]—種基于霍爾傳感器的角度校正方法，包括:
[0008]依據(jù)轉(zhuǎn)子當前的角速度以及PWM控制周期確定電角度增量；
[0009]確定當前霍爾位置下的霍爾角度以及前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度；
[0010]依據(jù)所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向，所述霍爾角度與所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度的超前/滯后關(guān)系，對所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度進行校正，得到當前PWM控制周期內(nèi)的電角度；其中，校正步長為所述電角度增量。
[0011]上述方法，優(yōu)選的，所述依據(jù)轉(zhuǎn)子當前的角速度以及PWM控制周期確定電角度增量包括:
[0012]將所述轉(zhuǎn)子當前的角速度與所述PWM控制周期的乘積確定為電角度增量。
[0013]上述方法，優(yōu)選的，所述依據(jù)所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向，所述霍爾角度與所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度的超前/滯后關(guān)系，對所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度進行校正包括:
[0014]當所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度超前所述霍爾角度，且超前角度在第一預設范圍內(nèi)時，
[0015]如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向為正轉(zhuǎn)，則將所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度增加所述電角度增量;
[0016]如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向為反轉(zhuǎn)，則將所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度減少所述電角度增量。
[0017]上述方法，優(yōu)選的，所述依據(jù)所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向，所述霍爾角度與所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度的超前/滯后關(guān)系，對所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度進行校正包括:
[0018]當所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度滯后所述霍爾角度，且滯后角度在第二預設范圍內(nèi)時，
[0019]如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向為正轉(zhuǎn)，則將所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度增加所述電角度增量;
[0020]如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向為反轉(zhuǎn)，則將所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度減少所述電角度增量。
[0021]上述方法，優(yōu)選的，在得到當前PWM控制周期內(nèi)的電角度后，還包括:
[0022]若得到的當前PWM控制周期內(nèi)的電角度與所述霍爾角度不同，則對電角度增量進行補償，補償參數(shù)為:Δ θ/m;其中，Λ Θ為校正后的當前PWM控制周期內(nèi)的電角度與所述當前霍爾位置下的霍爾角度的差值；m為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過預設區(qū)間角度所經(jīng)歷的PWM控制周期的個數(shù)；
[0023]則補償后的電角度增量為:原電角度增量與補償參數(shù)的和。
[0024]上述方法，優(yōu)選的，在確定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向之前還包括:
[0025]在電機啟動時，如果轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向與給定轉(zhuǎn)向不同，則將霍爾角度賦值給電角度。
[0026]一種基于霍爾傳感器的角度校正裝置，包括:
[0027]增量確定模塊，用于依據(jù)轉(zhuǎn)子當前的角速度以及PWM控制周期確定電角度增量；
[0028]參數(shù)確定模塊，用于確定當前霍爾位置下的霍爾角度以及前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度；
[0029]校正模塊，用于依據(jù)所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向，所述霍爾角度與所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度的超前/滯后關(guān)系，對所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度進行校正，得到當前PWM控制周期內(nèi)的電角度；其中，校正步長為所述電角度增量。
[0030]上述裝置，優(yōu)選的，所述增量確定模塊包括:
[0031]確定單元，用于將所述轉(zhuǎn)子當前的角速度與所述PWM控制周期的乘積確定為電角度增量。
[0032]上述裝置，優(yōu)選的，所述校正模塊包括:
[0033]第一校正單元，用于當所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度超前所述霍爾角度，且超前角度在第一預設范圍內(nèi)時，如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向為正轉(zhuǎn)，則將所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度增加所述電角度增量；如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向為反轉(zhuǎn)，則將所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度減少所述電角度增量。
[0034]上述裝置，優(yōu)選的，所述校正模塊包括:
[0035]第二校正單元，用于當所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度滯后所述霍爾角度，且滯后角度在第二預設范圍內(nèi)時，如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向為正轉(zhuǎn)，則將所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度增加所述電角度增量；如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向為反轉(zhuǎn)，則將所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度減少所述電角度增量。
[0036]上述裝置，優(yōu)選的，還包括:
[0037]補償模塊，用于在得到的當前PWM控制周期內(nèi)的電角度與所述霍爾角度不同時，對電角度增量進行補償，補償參數(shù)為:Λ θ/m;其中，Λ Θ為校正后的當前PWM控制周期內(nèi)的電角度與所述當前霍爾位置下的霍爾角度的差值;m為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過預設區(qū)間角度所經(jīng)歷的PWM控制周期的個數(shù)；則補償后的電角度增量為:原電角度增量與補償參數(shù)的和。
[0038]上述裝置，優(yōu)選的，還包括:
[0039]賦值模塊，用于在電機啟動時，如果轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向與給定轉(zhuǎn)向不同，則將霍爾角度賦值給電角度。
[0040]—種基于霍爾傳感器的永磁同步電機,包括如上任意一項所述的基于霍爾傳感器的角度校正裝置。
[0041]通過以上方案可知，本申請?zhí)峁┑囊环N基于霍爾傳感器的角度校正方法、裝置及永磁同步電機，根據(jù)轉(zhuǎn)子當前的角速度以及PWM控制周期確定電角度增量，依據(jù)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向、當前霍爾位置下的霍爾角度與前一 PWM控制周期內(nèi)校正后的電角度的超前/滯后關(guān)系，對所述前一 PWM控制周期內(nèi)的電角度進行校正，得到當前PWM控制周期內(nèi)的電角度；其中，校正步長為所述電角度增量。
[0042]可見，本申請實施例提供的基于霍爾傳感器的角度校正方法、裝置及永磁同步電機，實時對每一個PWM控制周期內(nèi)的電角度進行校正，提高了電角度估算的準確性，降低了與實際電角度之間的誤差，從而降低霍爾信號跳變時的繞組電流突變，避免電機出現(xiàn)抖動、反轉(zhuǎn)或失步現(xiàn)象。
【附圖說明】
[0043]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖