電機的無傳感器控制設備及其控制方法技術

一種無傳感器控制設備及其控制方法。電機的無傳感器控制設備可包括：位置估計器，被配置為根據電機的溫度來補償電阻和電機的永磁體的磁通量，和/或被配置為基于補償的電阻和補償的永磁體的磁通量來產生電機的轉子的估計速度；和/或速度控制器，被配置為基于轉子的命令速度和轉子的估計速度來產生命令電流。

【技術實現步驟摘要】

本公開的一些示例實施例可涉及電機的無傳感器控制設備，和/或其控制方法，其中，所述無傳感器控制設備被配置為通過檢測輸入到電機的電流來估計轉子的速度和位置。
技術介紹
電機是用于從家用電器(諸如洗衣機和電冰箱)到各種信息處理設備的廣泛領域的設備。用于控制電機的設備通常被設置有配置為檢測電機的轉子的速度和位置的單獨的位置傳感器。相反，無傳感器控制方法可指的是在不使用單獨的位置傳感器的情況下，估計轉子的速度和位置的方法。關于這樣的無傳感器控制設備，設置有電機的電壓和電流模型作為其基礎的方法可被使用，在這樣的電機模型，諸如電機的電阻和永磁體的磁通量的參數被使用。這里，諸如電機的電阻和永磁體的磁通量的參數根據電機的溫度而改變，在當根據電機的溫度的參數的改變未被補償時的情況下，實際電機與電機的模型之間的誤差增加，從而估計轉子的速度和位置的性能降低。具體地講，在其負載改 變大并且電機的溫度根據負載改變較大的諸如洗衣機的家用電器的情況下，根據溫度的參數的改變會顯著降低電機的無傳感器控制性能。此外，在嚴重的情況下，在電機失步的狀態下，可能引起由過電流造成的電機和逆變器的損害。使用的傳統的參數的補償方法之一是在電機安裝附加的溫度傳感器的方法。這樣的方法被以這樣的方式配置，即，通過溫度傳感器，來觀察電機的溫度，然后，根據觀察的溫度，來補償參數。這樣的方法被配置為直接測量電機的溫度，但另一方面，通過具有附加的溫度傳感器，增加了生產成本，并且控制設備的制造過程和整體結構變得更復雜。關于使用的另一種傳統的參數的補償方法，通過電機的逆變器模塊的溫度，來估計電機的溫度，通過使用估計的電機的溫度，來補償參數。然而，因為這樣的方法以這樣的方式配置，即，通過逆變器模塊的溫度來估計電機的溫度，所以估計電機的溫度和補償參數的準確度低。
技術實現思路
本公開的示例實施例可提供用于電機的無傳感器控制設備，所述無傳感器控制設備被配置為通過補償可根據電機的溫度而改變的電機的電阻和/永磁體的磁通量，來估計電機的轉子的速度和/或位置，而不使用附加的溫度傳感器。本公開的示例實施例還可提供無傳感器控制設備的控制方法。在一些示例實施例中，一種電機的無傳感控制設備可包括位置估計器和/或速度控制器，其中，所述位置估計器被配置為根據電機的溫度來補償電阻和電機的永磁體的磁通量，和/或被配置為基于補償的電阻和補償的永磁體的磁通量來產生電機的轉子的估計速度，所述速度控制器被配置為基于轉子的命令速度和轉子的估計速度來產生命令電流。在一些示例實施例中，位置估計器還可被配置為測量根據電機的溫度而改變的電機的電阻值，還可被配置為基于測量的電阻值來估計電機的溫度，和/或還可被配置為基于估計的溫度來估計永磁體的磁通量值。在一些示例實施例中，位置估計器還可被配置為通過預先在多個溫度測量電阻值，來估計根據電機的溫度的電阻值的改變。在一些示例實施例中，根據電機的溫度的電阻值的改變可對應于電阻的溫度系數。 在一些示例實施例中，位置估計器還可被配置為通過永磁體的剩余磁通密度的溫度特征，來估計基于估計的溫度的永磁體的磁通量值的改變。在一些不例實施例中，基于估計的溫度的永磁體的磁通量值的改變可對應于電機的永磁體的剩余磁通密度的溫度系數。在一些示例實施例中，位置估計器還可被配置為通過輸入到電機的電壓與電流之間的關系來測量電機的電阻值。在一些示例實施例中，所述設備還可包括被配置為基于電機的估計位置來轉換檢測電流的坐標系的坐標轉換器。所述位置估計器還可被配置為基于轉子的估計速度來產生轉子的估計位置。在一些示例實施例中，所述設備還可包括被配置為基于命令電流和轉換了坐標系的檢測電流來產生命令電壓的電流控制器。在一些不例實施例中，·一種電機的無傳感器控制方法可包括:根據電機的溫度來補償電阻和電機的永磁體的磁通量；基于補償的電阻和補償的永磁體的磁通量來產生電機的轉子的估計速度；和/或基于轉子的命令速度和轉子的估計速度來產生命令電流。在一些示例實施例中，所述方法還可包括:基于轉子的估計速度來產生轉子的估計位置；基于轉子的估計位置來轉換檢測電流的坐標系；和/或基于命令電流和轉換了坐標系的檢測電流來產生命令電壓。在一些示例實施例中，根據電機的溫度來補償電阻和電機的永磁體的磁通量的步驟可包括:測量根據電機的溫度而改變的電阻值；基于測量的電阻值估計電機的溫度；和/或基于電機的估計溫度來估計電機的永磁體的磁通量值。在一些示例實施例中，根據電機的溫度來補償電阻和電機的永磁體的磁通量的步驟還包括:通過預先在多個溫度測量電阻值，來估計根據電機的溫度的電阻值的改變。在一些示例實施例中，根據電機的溫度來補償電阻和電機的永磁體的磁通量的步驟可包括:根據電機的永磁體的剩余磁通密度的溫度特征，來估計基于估計的溫度的電機的永磁體的磁通量的改變。 在一些示例實施例中，根據電機的溫度來補償電阻和電機的永磁體的磁通量的步驟可包括通過輸入到電機的電壓和電流之間的關系來測量電阻值。在一些不例實施例中，一種電機的無傳感器控制設備可包括估計器和/或第一控制器，其中，所述估計器被配置為基于根據電機的溫度而被補償的電機的永磁體的電阻和根據電機的溫度而被補償的電機的永磁體的磁通量來估計電機的轉子的速度，所述第一控制器被配置基于轉子的命令速度和估計的轉子的速度來產生命令電流。在一些示例實施例中，估計器還可被配置為估計電機的轉子的位置。在一些示例實施例中，估計器還被配置為基于估計的轉子的速度來估計電機的轉子的位置。在一些示例實施例中，所述設備還可包括被配置為基于估計的轉子的位置來轉換檢測電流的坐標系的坐標轉換器。估計器可被配置為基于估計的轉子的速度來產生估計的位置。在一些示例實施例中，所述設備還可包括:基于命令電流和/或轉換了坐標系的檢測電流來產生命令電壓的第二控制器。在一些示例實施例中，所述設備還可包括:基于“命令電流和/或基于轉子的估計位置的檢測電流”，來產生命令電壓的第二控制器。在一些示例實施例中，估計器還可被配置為測量根據電機的溫度而改變的電機的電阻值。在一些示例實施例中，估計器還可被配置為測量的根據電機的溫度而改變的電機的電阻值來估計電機的溫度。在一些示例實施例中，估計器還可被配置為基于電機的估計溫度來估計電機的永磁體的磁通量值。在一些示例實施例中，根據電機的溫度的電機的永磁體的電阻值的改變可對應于電機的電阻的溫度系數。 在一些示例實施例中，根據電機的溫度的電機的永磁體的磁通量值的改變可對應于電機的永磁體的磁通量的溫度系數。附圖說明通過以下結合附圖對示例實施例的詳細描述，以上和/或其它方面和優點將變得更清楚和更容易理解，在附圖中:圖1是示意性示出根據本公開的一些示例實施例的電機的控制設備的結構的控制框圖；圖2是示意性示出圖1的控制設備的位置估計器的結構的控制框圖；圖3是示意性示出圖1的控制設備的轉子的同步旋轉坐標系和估計坐標系的示圖；圖4是示意性示出根據本公開的一些示例實施例的電機的控制方法的流程圖；圖5是示意性示出根據圖4的控制方法的補償電阻和永磁體的磁通量的方法的流程圖；圖6是示意性示出根據電機的溫度的電阻的改變的曲線圖；圖7是示意性示出根據電機的溫度的永磁體的磁通量的改變的曲線圖；圖8是示意性示出基于圖6和圖7的永磁體的磁通量關于電阻的關本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電機的無傳感器控制設備，所述設備包括：位置估計器，被配置為根據電機的溫度來補償電機的電阻和電機的永磁體的磁通量，并被配置為基于補償的電阻和補償的永磁體的磁通量來產生電機的轉子的估計速度；速度控制器，被配置為基于轉子的命令速度和轉子的估計速度來產生命令電流。

【技術特征摘要】
2012.01.26 KR 10-2012-00076181.一種電機的無傳感器控制設備，所述設備包括: 位置估計器，被配置為根據電機的溫度來補償電機的電阻和電機的永磁體的磁通量，并被配置為基于補償的電阻和補償的永磁體的磁通量來產生電機的轉子的估計速度； 速度控制器，被配置為基于轉子的命令速度和轉子的估計速度來產生命令電流。2.如權利要求1所述的設備，其中，位置估計器還被配置為測量根據電機的溫度而改變的電機的電阻值，所述位置估計器還被配置為基于測量的電阻值來估計電機的溫度，所述位置估計器還被配置為基于估計的溫度來估計永磁體的磁通量值。3.如權利要求2所述的設備，其中，位置估計器還被配置為通過預先在多個溫度測量電阻值，來估計根據電機的溫度的電阻值的改變。4.如權利要求3所述的設備，其中，根據電機的溫度的電阻值的改變對應于電阻的溫度系數。5.如權利要求2所述的設備，其中，位置估計器還被配置為通過永磁體的剩余磁通量的溫度特征，來估計基于估計的溫度的永磁體的磁通量值的改變。6.如權利要求5所述的設備，其中，基于估計的溫度的永磁體的磁通量值的改變對應于電機的永磁體的剩余磁通密度的溫度系數。7.如權利要求2所述的設備，其中，位置估計器還被配置為通過輸入到電機的電壓與電流之間的關系來測量電機的電阻值。8.如權利要求2所述的設備，還包括: 坐標轉換器，被配置為基于轉子的估計位置來轉換檢測電流的坐標系； 其中，位置估計器還被配置為基于轉子的估計速度來產生轉子的估計位置。9.如權利要求8所述的設備，包括: 電流控制器，被配置為基于命令電流和轉換了坐標系的檢測電流來產生命令電壓。10.一種電機的無傳感器控制方法，所述方法包括: 根據電機的溫度來補償電阻和電機的永磁體的磁通量； 基于補償的電阻和補償的永磁體的磁通量來產生電機的轉子的估計速度； 基于轉子的命令速度和轉子的估計速度...

【專利技術屬性】
技術研發人員：尹泳斗，金長煥，成正鉉，
申請(專利權)人：三星電子株式會社，
類型：發明
國別省市：