用于适配电子换向的电机的换向的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于具有电子换向的电机（2）的定位器系统（1）中以复位力加载的调节机构（3）的位置调节的方法，所述方法具有以下步骤：根据预给定的额定位置说明和实际位置说明实施所述调节机构（3）的位置调节，其中所述位置调节提供调整量（SG），所述调整量被分配给一个空间矢量，借助所述空间矢量能够控制所述电机（2）的定子装置；以校正量（PO）加载所述空间矢量，以便校正所述空间矢量的空间矢量角度；提供辅助信号；通过所述辅助矢量改变通过所述调整量（SG）定义的空间矢量的空间矢量角度；将一个参量积分至一个积分值，其中待积分的参量取决于所述辅助信号和所述位置调节的调整量（SG），所述调整量作为对所述空间矢量的空间矢量角度的变化的响应获得，其中由所述积分值导出所述校正量（PO）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于适配电子换向的电机的换向的方法和设备
本专利技术一般性地涉及电子换向的电机的控制、尤其涉及用于适配在电机的转子上产生的激励场和通过定子线圈的换向产生的电动机磁场之间的超前角的措施。
技术介绍
电子换向的电机——例如同步电机或异步电机具有定子和转子。定子用于提供电动机磁场。转子包括永磁体和/或短接的转子线圈，以便提供激励磁场。定子具有多个定子线圈，这些定子线圈分别分配给电机的一个或多个相。以合适的方式给定子线圈通电以运行作为电动机的电机，从而产生电动机磁场。通过电动机磁场和激励磁场之间的相互作用，产生作用于转子的驱动力矩。根据换向方法实施各个定子线圈的通电，其中为了产生最大驱动力矩必须在激励磁场的方向上设有由定子线圈产生的电动机磁场的超前。因为转子相对于定子线圈运动，所以为了在定子线圈上施加合适的通电转子的位置（转子位置）和（因此）激励磁场的方向必须是已知的，以便可以产生具有相应超前的电动机磁场。在电动机磁场相对于激励磁场的超前是90°时（电转子位置；相应于机械的转子位置除以转子的极对数）时可以实现最大的驱动力矩。因此，在电子换向的电机中通常设有用于探测转子位置的内部的位置传感器。然后，根据通过位置传感器探测的转子位置，在相应的定子线圈上施加通电模式。通常如此确定内部的位置传感器的尺寸，使得所述内部的位置传感器提供足够的位置分辨率，以便实施换向。在使用电子换向的电机用于定位器时，为了降低用于探测转子位置的开销可以提出：不使用内部的位置传感器，而仅仅探测通过电机运行的调节机构的位置。用于检测调节机构的位置的所谓的外部位置传感器的使用不仅降低用于电机的开销而且降低用于电机和控制设备之间的布线的开销并且因此是有利的。然而，调节机构往往通过减速装置与电机连接，从而由于减速和由于不可避免的齿隙仅能不精确地推断转子位置。在使用内部的位置传感器的情况下，出于成本原因可能符合目的的是，限制位置传感器的分辨率的精度。由调节机构的位置求取转子位置时的不精确性导致所述超前不可调节到90°的最佳超前角度上。因此，用于运行电子换向的电机的外部位置传感器的使用具有以下缺点：不能够实现以最大的转矩运行电机。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是，提出一种电子换向的电机的改进换向，其中存在关于具有降低精度的转子位置的信息。所述任务通过根据权利要求1所述的用于适配电子换向的电机的换向的方法以及通过根据并列的权利要求所述的设备和电动机系统解决。其他的有利构型在从属权利要求中说明。根据第一方面提出一种用于具有电子换向的电机的定位器系统中以复位力加载的调节机构的位置调节的方法。所述方法包括以下步骤：-根据预给定的额定位置说明和实际位置说明实施调节机构的位置调节，其中所述位置调节提供调整量，所述调整量分配给一个空间矢量，借助所述空间矢量可控制电机的定子装置；-以校正量加载所述空间矢量，以便校正所述空间矢量的空间矢量角度；-提供辅助信号；-通过所述辅助信号改变通过调整量定义的空间矢量的空间矢量角度；-将一个参量积分至一个积分值，其中待积分的参量取决于辅助信号和位置调节的调整量，所述调整量作为对空间矢量的空间矢量角度的变化的响应获得，其中由积分值导出校正量（PO）。以上方法的思想在于，在其调节机构应被调整到一个位置上的定位器系统中，即使在使用其用于确定用于定子线圈控制的正常换向模式的位置分辨率过小的位置传感器的情况下，可以如此实施定位器系统的电机的控制，从而使电动机磁场相对于激励磁场的超前尽可能地适配到90°上。这通过以下方式实现：借助校正量由用于调整调节机构的位置的位置调节将调整量校正到额定位置上。通过以下方式进行所述校正：借助相位偏移校正位置调节回路的调整量，所述相位偏移根据周期性的辅助信号引起空间矢量的矢量角度的变化，所述空间矢量相应于调整量。分析位置调节的相应响应。如果电动机磁场相对于激励磁场超前恰恰90°，则在辅助信号的两个半波中空间矢量角度的变化平均导致调整力矩的恒定减弱，从而不引起调整量方面的变化。在电动机磁场和激励磁场之间的超前角度与理想的90°的超前角度的偏差的情况下，空间矢量角度的变化导致调整力矩的不同的升高或者降低并且由此导致位置调节以调整量波动形式的响应，所述调整量的频率相应于辅助信号的频率。可以相应地分析处理调整量的所述波动，以便适配校正量。通过这种方式，还可以将具有公差的位置传感器信号用于换向，因为通过以上方法校正量均衡位置传感器的可能的不精确性。也可以适配位置传感器的在运行过程中出现的传感器误差，如热漂移、样本分布或改变电动机磁场相对于激励磁场的超前的老化效应。可以提出，对辅助信号和通过空间矢量的空间矢量角度的变化获得的调整量进行带通滤波，其中待积分的参量相应于经带通滤波的辅助信号和经带通滤波的、通过空间矢量的空间矢量角度的变化获得的调整量的乘积。此外，在积分之前，对待积分的参量进行低通滤波。根据一种实施方式，可以设有预控制，以便给预控制参量分配额定位置说明，尤其通过加法以所述预控制参量加载由位置调节提供的调整量。此外，辅助信号可以是周期性的并且周期性的辅助信号的主频率可以小于位置调节的极限频率。辅助信号尤其可以是周期性的并且作为方波信号、梯状信号或正弦形信号或作为它们的组合被提供。此外可以提出，空间矢量角度在空间矢量角度的直到+/-20°的范围内、尤其在直到+/-10°的范围内变化。根据另一方面提出一种用于具有电子换向的电机的定位器系统中调节机构的位置调节的设备。所述设备包括：-用于根据预给定的额定位置说明和实际位置说明实施位置调节的位置调节单元，其中所述位置调节提供调整量，所述调整量相应于一个空间矢量，借助所述空间矢量可控制电机的定子装置；-用于以校正量加载空间矢量以便校正空间矢量的空间矢量角度的装置；-用于提供辅助信号的信号发生器；-用于通过辅助信号改变通过调整量定义的空间矢量的空间矢量角度的装置；-用于将参量积分到一个积分值的积分器，其中待积分的参量取决于辅助信号和位置调节的调整量，所述调整量作为对空间矢量的空间矢量角度的变化的响应获得，其中由积分值导出校正量（PO）。根据另一方面提出一种定位器系统。所述定位器系统包括：-以复位力加载的调节机构；-用于提供实际位置说明的位置传感器；-与调节机构耦合的电机；-以上设备。根据另一方面提出一种计算机程序产品，其包含程序代码，当在数据处理单元上执行所述程序代码时，所述程序代码实施以上方法。附图说明以下根据附图详细解释本专利技术的优选实施方式。附图示出：图1：用于调整调节机构的定位器系统的示意图；图2：关于电动机磁场和由转子产生的激励磁场之间的超前的转矩的曲线的示图；图3：具有到90°的超前角度上的适配的位置调节的示意图；图4：图3的位置调节的另一实施方式。具体实施方式图1示出具有作为电子换向的电机的同步电动机2的定位器系统1的示意图，其中同步电动机2的转子（未示出）例如通过传动装置9等等与调节机构3耦合。例如，所述定位器系统可以相应于内燃机中的节气门调节器，其中调节机构3相应于节气门。可以以复位弹簧7加载调节机构3，从而为了将调节机构3调节到一个确定的位置上必须通过同步电动机2施加一个确定的驱动力矩。为了正常运行，同步电动机2需要关于转子的转子位置的说明。如在图1中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.18 DE 102011005774.91.一种用于具有电子换向的电机(2)的定位器系统(1)中以复位力加载的调节机构(3)的位置调节的方法，所述方法具有以下步骤：根据预给定的额定位置说明和实际位置说明实施所述调节机构(3)的位置调节，其中，所述位置调节提供调整量(SG)，所述调整量被分配给一个空间矢量，借助所述空间矢量能够控制所述电机(2)的定子装置；以校正量(PO)加载所述空间矢量，以便校正所述空间矢量的空间矢量角度；提供辅助信号；通过所述辅助信号改变通过所述调整量(SG)定义的空间矢量的空间矢量角度；将一个参量积分至一个积分值，其中，待积分的参量取决于所述辅助信号和所述位置调节的调整量(SG)，所述调整量作为对所述空间矢量的空间矢量角度的变化的响应获得，其中，由所述积分值导出所述校正量(PO)，设有求和单元(54)，其输出端提供所述校正量(PO)，其中，所述求和单元(54)的一个输入端被提供以所述辅助信号，其中，所述求和单元(54)的另一个输入端被提供以所述积分值。2.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述辅助信号和通过所述空间矢量的空间矢量角度的变化获得的调整量进行带通滤波，其中，所述待积分的参量相应于经带通滤波的辅助信号和经带通滤波的、通过所述空间矢量的空间矢量角度的变化获得的调整量(SG)的乘积。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述积分之前对所述待积分的参量进行低通滤波。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，设有预控制，以便给预控制参量分配额定位置说明(Lsoll)，以所述预控制参量加载由所述位置调节提供的调整量。5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述辅助信号是周期性的，其中，所述周期性的辅助信号的主频率小...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·格罗斯曼，U·西贝尔，R·比勒，Z·托松，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：
国别省市：